JP3065919B2 - Ｆｍ変復調システム及びｆｍ変調器 - Google Patents
Ｆｍ変復調システム及びｆｍ変調器Info
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- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4902—Pulse width modulation; Pulse position modulation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル通信の変
調に関し、特に、赤外線通信の変調のための２相(Bipha
se)ないしＦＭ符号化の使用に関する。
調に関し、特に、赤外線通信の変調のための２相(Bipha
se)ないしＦＭ符号化の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線（ＩＲ）通信において検討すべき
重要な点は、赤外線データ・アクセス（ＩＲＤＡ）標準
変調方式が変調されるデータ・パターンに大きく依存し
ている点である。従ってこの方式は、同期通信に対して
は適切でない。なぜなら、同期通信は、受信信号がビッ
ト・レート・クロックを抽出するための十分な情報を含
むことを必要とし、かつＤＣ信号レベルがかなり一定で
あることを特長としているからである。ＩＲＤＡ標準と
比較して、パルス位置変調（ＰＰＭ）は、電力消費及び
データに無関係のＤＣレベル・シフトの点において赤外
線通信に極めて適している。故に、このＰＰＭ技術は、
例えば４位置ＰＰＭのように、赤外線通信にしばしば採
用されている。これは、ＰＰＭ技術が所与の量のデータ
を送るために僅かなパルスしか必要とせず、送られるデ
ータ・パターンに無関係に一定のＤＣレベルを維持する
からである。
重要な点は、赤外線データ・アクセス（ＩＲＤＡ）標準
変調方式が変調されるデータ・パターンに大きく依存し
ている点である。従ってこの方式は、同期通信に対して
は適切でない。なぜなら、同期通信は、受信信号がビッ
ト・レート・クロックを抽出するための十分な情報を含
むことを必要とし、かつＤＣ信号レベルがかなり一定で
あることを特長としているからである。ＩＲＤＡ標準と
比較して、パルス位置変調（ＰＰＭ）は、電力消費及び
データに無関係のＤＣレベル・シフトの点において赤外
線通信に極めて適している。故に、このＰＰＭ技術は、
例えば４位置ＰＰＭのように、赤外線通信にしばしば採
用されている。これは、ＰＰＭ技術が所与の量のデータ
を送るために僅かなパルスしか必要とせず、送られるデ
ータ・パターンに無関係に一定のＤＣレベルを維持する
からである。
【０００３】これらの長所に対し、ＰＰＭが、その用い
られる位置が多くなるほど多くの欠点も抱えることは事
実である。第１の欠点は、入力するデータを追跡するた
めにアナログ・フェーズ・ロック・ループが必須となる
ことである。その結果、システム全体のコストが増大す
る。第２の欠点は、多数のビット位置をもつＰＰＭ信号
のＤＣレベルを望み通りに一定にできないことである。
一方、ＰＰＭは、その用いられる位置が少なくなるほど
多くの欠点を被ることも事実である。そのような欠点の
１つは、ビット位置が少なくなると電力消費が増すこと
である。さらにＰＰＭは、わずか数ビットのみが用いら
れるときでさえ、２相ないしＦＭ符号化方式のようには
一定のＤＣレベルを維持できない。従って、ＰＰＭ符号
化は、そのＤＣレベルの不安定性の見地から同期通信に
関して問題が多いと云わざるを得ない。
られる位置が多くなるほど多くの欠点も抱えることは事
実である。第１の欠点は、入力するデータを追跡するた
めにアナログ・フェーズ・ロック・ループが必須となる
ことである。その結果、システム全体のコストが増大す
る。第２の欠点は、多数のビット位置をもつＰＰＭ信号
のＤＣレベルを望み通りに一定にできないことである。
一方、ＰＰＭは、その用いられる位置が少なくなるほど
多くの欠点を被ることも事実である。そのような欠点の
１つは、ビット位置が少なくなると電力消費が増すこと
である。さらにＰＰＭは、わずか数ビットのみが用いら
れるときでさえ、２相ないしＦＭ符号化方式のようには
一定のＤＣレベルを維持できない。従って、ＰＰＭ符号
化は、そのＤＣレベルの不安定性の見地から同期通信に
関して問題が多いと云わざるを得ない。
【０００４】２相マーク（ＦＭ１）及び２相スペース
（ＦＭ０）を用いる２相ないしＦＭ符号化は、マンチェ
スタ・バージョンを含めて、デジタル通信における一般
的な変調方式である。この符号化の利点は、ビット・レ
ート・クロックが変調の一部として搬送されることと、
一定のＤＣレベルを有することから同期通信に適した平
衡アナログ信号を提供することである。しかしながら、
ＦＭ符号化を赤外線通信に採用する場合、この変調方式
は、信号伝送における電力消費の点で極めてコストが高
くなる。それにも拘わらず、いくつかの魅力的な特徴を
もっている。伝送されるデータ・パターンに無関係に一
定のＤＣレベルを維持することに加えて、このＦＭ符号
化は、狭い帯域幅に搬送周波数を維持する。ＰＰＭと比
較してＦＭ符号化方式は、４位置ＰＰＭよりも良好な一
定のＤＣレベルを維持し、かつ４位置ＰＰＭと同程度の
平均電力消費を維持しながら符号化データの一部として
ビット・レート・クロックを搬送する。それでも尚、Ｆ
Ｍ符号化は、ＩＲ信号の伝送において、一般的にＩＲＤ
Ａ変調方式及びＰＰＭ変調方式に比べてより多くの電力
を消費するという欠点がある。ＩＲ信号によるＦＭ符号
化パターンの伝送においてこの過剰な電力消費を必要と
することは、赤外線通信のＦＭ符号化に関する最大の関
心事である。
（ＦＭ０）を用いる２相ないしＦＭ符号化は、マンチェ
スタ・バージョンを含めて、デジタル通信における一般
的な変調方式である。この符号化の利点は、ビット・レ
ート・クロックが変調の一部として搬送されることと、
一定のＤＣレベルを有することから同期通信に適した平
衡アナログ信号を提供することである。しかしながら、
ＦＭ符号化を赤外線通信に採用する場合、この変調方式
は、信号伝送における電力消費の点で極めてコストが高
くなる。それにも拘わらず、いくつかの魅力的な特徴を
もっている。伝送されるデータ・パターンに無関係に一
定のＤＣレベルを維持することに加えて、このＦＭ符号
化は、狭い帯域幅に搬送周波数を維持する。ＰＰＭと比
較してＦＭ符号化方式は、４位置ＰＰＭよりも良好な一
定のＤＣレベルを維持し、かつ４位置ＰＰＭと同程度の
平均電力消費を維持しながら符号化データの一部として
ビット・レート・クロックを搬送する。それでも尚、Ｆ
Ｍ符号化は、ＩＲ信号の伝送において、一般的にＩＲＤ
Ａ変調方式及びＰＰＭ変調方式に比べてより多くの電力
を消費するという欠点がある。ＩＲ信号によるＦＭ符号
化パターンの伝送においてこの過剰な電力消費を必要と
することは、赤外線通信のＦＭ符号化に関する最大の関
心事である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上により、電力効率
に関して最適であり、かつ一定のＤＣレベルと２相符号
化の特性を含むクロック情報とを維持するような赤外線
符号化すなわち変調システムを見出すことが技術的課題
とされている。
に関して最適であり、かつ一定のＤＣレベルと２相符号
化の特性を含むクロック情報とを維持するような赤外線
符号化すなわち変調システムを見出すことが技術的課題
とされている。
【０００６】従って本発明の目的は、赤外線通信に使用
するべく効率的であってかつ多様な機能をも提供するシ
ステムを実現することである。
するべく効率的であってかつ多様な機能をも提供するシ
ステムを実現することである。
【０００７】本発明の更なる目的は、赤外線通信におい
て２相符号化を用いる効率的なシステムを実現すること
である。
て２相符号化を用いる効率的なシステムを実現すること
である。
【０００８】本発明の更なる目的は、赤外線通信におい
て２相符号化とフラッシュ変調を組み合わせることによ
り従来技術における課題を解決することである。
て２相符号化とフラッシュ変調を組み合わせることによ
り従来技術における課題を解決することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明においては、２相
ないしＦＭ符号化方式が、符号化パルスのサイズを縮小
するためにフラッシュ変調を用いて修正され、それによ
って赤外線通信に適した効率的かつ多機能なシステム及
び符号化方法が実現される。本発明により修正された変
調方式を、以下、フラッシュＦＭ変調方式と呼ぶことに
する。この改良されたシステムの電力消費は、４位置パ
ルス変調（ＰＰＭ）に匹敵するものでありながら、この
システムは、前述の２相符号化の長所も保持する。この
比較は、４ビットＰＰＭが１／２ビット周期の幅のパル
スを２ビット毎に１つ用い、本発明によるフラッシュＦ
Ｍ変調方式が、平均で１ビットあたり１つの１／４周期
パルスを用いるという仮定に基づいている。
ないしＦＭ符号化方式が、符号化パルスのサイズを縮小
するためにフラッシュ変調を用いて修正され、それによ
って赤外線通信に適した効率的かつ多機能なシステム及
び符号化方法が実現される。本発明により修正された変
調方式を、以下、フラッシュＦＭ変調方式と呼ぶことに
する。この改良されたシステムの電力消費は、４位置パ
ルス変調（ＰＰＭ）に匹敵するものでありながら、この
システムは、前述の２相符号化の長所も保持する。この
比較は、４ビットＰＰＭが１／２ビット周期の幅のパル
スを２ビット毎に１つ用い、本発明によるフラッシュＦ
Ｍ変調方式が、平均で１ビットあたり１つの１／４周期
パルスを用いるという仮定に基づいている。
【００１０】特に、２相ないしＦＭフォーマット化デー
タのビット・セルは、概念的に１／２ビット・セルへ分
割される。本発明のシステムにおいては、送信器ライン
上のＦＭ符号化データの入力信号が、１／２ビット・セ
ルの間ハイであるときは必ず、１／２ビット・セル幅よ
りも狭い例えば１／４ビット・セル幅のフラッシュ・パ
ルスが生成され、伝送される。しかしながら、２相符号
化信号は各ビット・セルの終りに遷移を有しており、符
号化される入力信号が受信されない場合、データ・ライ
ンはハイ・レベルにてアイドル状態となることがあり、
送信器ラインが単純に１／２ビット・セル毎にサンプリ
ングされるならば多数のフラッシュ・パルスが送信され
ることになる。
タのビット・セルは、概念的に１／２ビット・セルへ分
割される。本発明のシステムにおいては、送信器ライン
上のＦＭ符号化データの入力信号が、１／２ビット・セ
ルの間ハイであるときは必ず、１／２ビット・セル幅よ
りも狭い例えば１／４ビット・セル幅のフラッシュ・パ
ルスが生成され、伝送される。しかしながら、２相符号
化信号は各ビット・セルの終りに遷移を有しており、符
号化される入力信号が受信されない場合、データ・ライ
ンはハイ・レベルにてアイドル状態となることがあり、
送信器ラインが単純に１／２ビット・セル毎にサンプリ
ングされるならば多数のフラッシュ・パルスが送信され
ることになる。
【００１１】送信器がアイドル状態である間、これらの
余分なフラッシュ・パルスを除くために、変調器は、送
信器データ・ライン上の遷移を検知して変調を開始する
ように設計されている。その後、変調は、１ビット・セ
ル期間だけ実行される。送信器データ・ラインのレベル
がローになると直ちに、変調器は初期状態にリセットさ
れ、次の遷移エッジを検査するべく備える。変調器は、
伝送されるデータ上の次の立ち上がりエッジを検知する
と、１／４ビット・セルの長さのフラッシュ・パルスを
出す。変調器があるビット・セルの前半でフラッシュ・
パルスを出したとき、そのビット・セルの後半でデータ
・ラインがハイのままであるならばもう１つの１／４ビ
ット・セル長のパルスを送り出す。もし、そのビットセ
ルの後半でデータ・ラインがローになるならば、変調器
は初期状態にリセットされ、次の立ち上がりエッジを待
つ。
余分なフラッシュ・パルスを除くために、変調器は、送
信器データ・ライン上の遷移を検知して変調を開始する
ように設計されている。その後、変調は、１ビット・セ
ル期間だけ実行される。送信器データ・ラインのレベル
がローになると直ちに、変調器は初期状態にリセットさ
れ、次の遷移エッジを検査するべく備える。変調器は、
伝送されるデータ上の次の立ち上がりエッジを検知する
と、１／４ビット・セルの長さのフラッシュ・パルスを
出す。変調器があるビット・セルの前半でフラッシュ・
パルスを出したとき、そのビット・セルの後半でデータ
・ラインがハイのままであるならばもう１つの１／４ビ
ット・セル長のパルスを送り出す。もし、そのビットセ
ルの後半でデータ・ラインがローになるならば、変調器
は初期状態にリセットされ、次の立ち上がりエッジを待
つ。
【００１２】故に、２つの連続する１／４ビット・セル
長のパルス、すなわちビット・セルの開始における１つ
と、ビット・セルの後半の開始における次の１つとを送
った後、もしデータがハイ・レベルのままであれば、そ
れ以上パルスは送り出されない。変調器が次の立ち上が
りエッジを検知するまでは、更なるパルスは送られな
い。従って、もしＦＭ符号化データが、１／２ビット・
セルの間のみハイであれば、変調器は、そのＦＭ符号化
パルスの立ち上り時に１つの１／４ビット・セル長のフ
ラッシュ・パルスを送る。もしＦＭ符号化データが、１
ビット・セル長の間ハイであれば、変調器は、２つの１
／４ビット・セル長のパルス、すなわちビット・セルの
開始時に１つと、ビット・セルの１／２の時点にもう１
つを送ることになる。
長のパルス、すなわちビット・セルの開始における１つ
と、ビット・セルの後半の開始における次の１つとを送
った後、もしデータがハイ・レベルのままであれば、そ
れ以上パルスは送り出されない。変調器が次の立ち上が
りエッジを検知するまでは、更なるパルスは送られな
い。従って、もしＦＭ符号化データが、１／２ビット・
セルの間のみハイであれば、変調器は、そのＦＭ符号化
パルスの立ち上り時に１つの１／４ビット・セル長のフ
ラッシュ・パルスを送る。もしＦＭ符号化データが、１
ビット・セル長の間ハイであれば、変調器は、２つの１
／４ビット・セル長のパルス、すなわちビット・セルの
開始時に１つと、ビット・セルの１／２の時点にもう１
つを送ることになる。
【００１３】復調器において、入力信号パルスが検知さ
れると、１／２ビット・セル長に延ばされる。その後、
復調器は、そのビット・セルの中間にて入力データのレ
ベルをサンプリングする。サンプルがハイであれば、１
／２ビット・セルに延びたパルスを１ビット・セル長に
延ばす。この場合、復調器は、次のビット・セルの中間
まで待ってから、次の入力パルスを監視する。なぜなら
２相符号化信号では、後半のレベルがハイのビット・セ
ルの終端において信号がローとなる遷移があるからであ
る。一方、ビット・セルの中間でのサンプルがローであ
れば、復調器は、現在のビット・セルの終端近傍でのみ
次のパルスを検査する。これは、最初の入力パルスのエ
ッジから判断される。従ってこの復調方式は、受信した
フラッシュＦＭ変調信号からＦＭ符号化信号を再生す
る。
れると、１／２ビット・セル長に延ばされる。その後、
復調器は、そのビット・セルの中間にて入力データのレ
ベルをサンプリングする。サンプルがハイであれば、１
／２ビット・セルに延びたパルスを１ビット・セル長に
延ばす。この場合、復調器は、次のビット・セルの中間
まで待ってから、次の入力パルスを監視する。なぜなら
２相符号化信号では、後半のレベルがハイのビット・セ
ルの終端において信号がローとなる遷移があるからであ
る。一方、ビット・セルの中間でのサンプルがローであ
れば、復調器は、現在のビット・セルの終端近傍でのみ
次のパルスを検査する。これは、最初の入力パルスのエ
ッジから判断される。従ってこの復調方式は、受信した
フラッシュＦＭ変調信号からＦＭ符号化信号を再生す
る。
【００１４】ノイズをフィルタリングするために、復調
器は、入力パルスを有効と認めるためのロジックも含
む。復調器は、入力パルスの立ち上がりエッジを検知し
たとき、１／４ビット・セルよりも短い所定の時間の後
にパルス・レベルをサンプリングする。ハイ・レベルが
サンプリングされた場合、入力パルスが有効であると見
なす。ロー・レベルがサンプリングされた場合、そのパ
ルスを無視し、そして次のパルスを待つ。
器は、入力パルスを有効と認めるためのロジックも含
む。復調器は、入力パルスの立ち上がりエッジを検知し
たとき、１／４ビット・セルよりも短い所定の時間の後
にパルス・レベルをサンプリングする。ハイ・レベルが
サンプリングされた場合、入力パルスが有効であると見
なす。ロー・レベルがサンプリングされた場合、そのパ
ルスを無視し、そして次のパルスを待つ。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のフラッシュＦＭモデム
は、組込みＦＭ符号化／復号器を有する同期通信コント
ローラと共に標準セルＡＳＩＣで実施することができ
る。同期通信コントローラは、デジタルＰＬＬを備えて
もよく、そうすればモデムにデジタルＰＬＬを組み込む
必要がなくなる。この実施には、ビット・セルあたり１
６カウントを行う１６倍オーバサンプリング・クロック
が好適である。
は、組込みＦＭ符号化／復号器を有する同期通信コント
ローラと共に標準セルＡＳＩＣで実施することができ
る。同期通信コントローラは、デジタルＰＬＬを備えて
もよく、そうすればモデムにデジタルＰＬＬを組み込む
必要がなくなる。この実施には、ビット・セルあたり１
６カウントを行う１６倍オーバサンプリング・クロック
が好適である。
【００１６】図１は、従来の符号化技術による変調され
た信号の形及び本発明による縮小されたパルス幅の変調
信号の形を示した図である。一番上の信号が、符号化さ
れるシリアル・デジタル入力であり、その下が、従来の
非ゼロ復帰（ＮＲＺ）符号化フォーマットであり、さら
にその下の２つが、ＦＭ符号化のマークＦＭ１及びスペ
ースＦＭ０をそれぞれ示している。最後の２つの信号
は、本発明によるフラッシュＦＭ１及びフラッシュＦＭ
０符号化により生成されたパルスである。
た信号の形及び本発明による縮小されたパルス幅の変調
信号の形を示した図である。一番上の信号が、符号化さ
れるシリアル・デジタル入力であり、その下が、従来の
非ゼロ復帰（ＮＲＺ）符号化フォーマットであり、さら
にその下の２つが、ＦＭ符号化のマークＦＭ１及びスペ
ースＦＭ０をそれぞれ示している。最後の２つの信号
は、本発明によるフラッシュＦＭ１及びフラッシュＦＭ
０符号化により生成されたパルスである。
【００１７】フラッシュＦＭモデムは、図２及び図３に
示されている。図２に示される変調器は、４ビット・カ
ウンタ３０を含む。このカウンタは、Ｄフリップフロッ
プ３１の出力によりＳＴＡＲＴ入力が活動化されたと
き、「０」から「１５」までのカウントを開始する。カ
ウンタ３０が「０」に戻るとき、同時にＳＴＡＲＴ入力
が活動化されていなければカウントを停止する。カウン
タ３０へのＳＴＡＲＴ入力は、同期ＦＭ符号化入力であ
り、ＣＬＲ／入力は、インバータ３４及びＮＯＲゲート
３５を介して供給される非同期反転クリア入力である。
カウンタ３０の出力ＱＡは、最下位カウント出力ビット
であり、出力ＱＤは、最上位カウント出力ビットであ
る。
示されている。図２に示される変調器は、４ビット・カ
ウンタ３０を含む。このカウンタは、Ｄフリップフロッ
プ３１の出力によりＳＴＡＲＴ入力が活動化されたと
き、「０」から「１５」までのカウントを開始する。カ
ウンタ３０が「０」に戻るとき、同時にＳＴＡＲＴ入力
が活動化されていなければカウントを停止する。カウン
タ３０へのＳＴＡＲＴ入力は、同期ＦＭ符号化入力であ
り、ＣＬＲ／入力は、インバータ３４及びＮＯＲゲート
３５を介して供給される非同期反転クリア入力である。
カウンタ３０の出力ＱＡは、最下位カウント出力ビット
であり、出力ＱＤは、最上位カウント出力ビットであ
る。
【００１８】変調器は、ＮＯＲゲート３５へ入力される
リセット信号が活動状態になると、既知の有効状態に初
期化される。シリアル・コントローラ３６からのＦＭ符
号化された送信データ信号が、ＦＭ＿ＴＸ入力ライン上
でハイになると、Ｄフリップフロップ３１の出力が１に
セットされ、これによってカウンタ３０が、１６倍オー
バサンプリング・クロックを供給する１６Ｘ＿ＣＬＫラ
イン上の信号の次の立ち上がりエッジにてカウントを開
始する。カウンタ３０が「１」までカウントすると、Ｊ
−Ｋフリッププロップ３２のＪ入力がセットされ、そし
て１６Ｘ＿ＣＬＫ上の信号の立ち上がりエッジによりラ
インＩＲ＿ＴＸ上の変調器出力がセットされ、出力パル
スをハイ・レベルで開始する。「５」までカウントする
と、Ｊ−Ｋフリップフロップ３２のＫ入力がセットさ
れ、これによってＩＲ＿ＴＸ上の出力がリセットされて
パルスが終了する。この４カウントでのセット及びリセ
ットによって、約１／４ビット・セル長のパルスがＩＲ
＿ＴＸ上をＩＲ源３７へと送信されることになる。ＩＲ
源３７は、符号化信号を復調器へ送信するために、電気
パルスを対応するＩＲ光パルスへと変換する。
リセット信号が活動状態になると、既知の有効状態に初
期化される。シリアル・コントローラ３６からのＦＭ符
号化された送信データ信号が、ＦＭ＿ＴＸ入力ライン上
でハイになると、Ｄフリップフロップ３１の出力が１に
セットされ、これによってカウンタ３０が、１６倍オー
バサンプリング・クロックを供給する１６Ｘ＿ＣＬＫラ
イン上の信号の次の立ち上がりエッジにてカウントを開
始する。カウンタ３０が「１」までカウントすると、Ｊ
−Ｋフリッププロップ３２のＪ入力がセットされ、そし
て１６Ｘ＿ＣＬＫ上の信号の立ち上がりエッジによりラ
インＩＲ＿ＴＸ上の変調器出力がセットされ、出力パル
スをハイ・レベルで開始する。「５」までカウントする
と、Ｊ−Ｋフリップフロップ３２のＫ入力がセットさ
れ、これによってＩＲ＿ＴＸ上の出力がリセットされて
パルスが終了する。この４カウントでのセット及びリセ
ットによって、約１／４ビット・セル長のパルスがＩＲ
＿ＴＸ上をＩＲ源３７へと送信されることになる。ＩＲ
源３７は、符号化信号を復調器へ送信するために、電気
パルスを対応するＩＲ光パルスへと変換する。
【００１９】ラインＦＭ＿ＴＸ上のＦＭ符号化信号が、
ビット・セル期間の中間においてローとなった場合は、
ＩＲ＿ＴＸラインは、カウンタ３０のカウントに関係な
く非同期クリア信号によりクリアされる。このクリア信
号は、インバータ３４及びＮＯＲゲート３５を介してＪ
−Ｋフリップフロップ３２のＣＬＲＮポート及びカウン
タ３０のＣＬＲ／入力へ与えられる。もしＦＭ＿ＴＸ上
のＦＭ符号化信号が１ビット・セル長であったならば、
第２の１／４ビット・セル長のパルスが、前述の機構を
用いてカウント「９」でＩＲ＿ＴＸ上へ送られることに
なり、そしてカウント「１３」でＩＲ＿ＴＸがリセット
される。第１のＤフリップフロップ３１は、ＦＭ＿ＴＸ
信号がローからハイへ変化したときにセットされ、カウ
ント「３」とカウント「１１」で第２のＤフリップフロ
ップ３３の出力によりリセットされる。これによりＤフ
リップフロップ３１は、ＦＭ＿ＴＸ上の信号の次の立ち
上がりエッジを検知するべく備える。カウンタ３０は、
カウント「１５」から戻るときか又はＦＭ＿ＴＸ入力が
ローとなるときのいずれかのとき「０」にクリアされ
る。
ビット・セル期間の中間においてローとなった場合は、
ＩＲ＿ＴＸラインは、カウンタ３０のカウントに関係な
く非同期クリア信号によりクリアされる。このクリア信
号は、インバータ３４及びＮＯＲゲート３５を介してＪ
−Ｋフリップフロップ３２のＣＬＲＮポート及びカウン
タ３０のＣＬＲ／入力へ与えられる。もしＦＭ＿ＴＸ上
のＦＭ符号化信号が１ビット・セル長であったならば、
第２の１／４ビット・セル長のパルスが、前述の機構を
用いてカウント「９」でＩＲ＿ＴＸ上へ送られることに
なり、そしてカウント「１３」でＩＲ＿ＴＸがリセット
される。第１のＤフリップフロップ３１は、ＦＭ＿ＴＸ
信号がローからハイへ変化したときにセットされ、カウ
ント「３」とカウント「１１」で第２のＤフリップフロ
ップ３３の出力によりリセットされる。これによりＤフ
リップフロップ３１は、ＦＭ＿ＴＸ上の信号の次の立ち
上がりエッジを検知するべく備える。カウンタ３０は、
カウント「１５」から戻るときか又はＦＭ＿ＴＸ入力が
ローとなるときのいずれかのとき「０」にクリアされ
る。
【００２０】図３に示す復調器は、先ず、変調器のＩＲ
源により出力された１／４ビット・セル長光パルスを受
信するＩＲ受信器から入力するＩＲパルス信号ＩＲ＿Ｒ
Ｘの立ち上がりエッジを検知する。立ち上がりエッジが
検知されると、ラッチ２３がセットされ、５ビット・カ
ウンタ２０が「０」からカウントを開始する。カウンタ
２０は、１６Ｘ＿ＣＬＫ入力の立ち上がりエッジにより
クロックされる。カウンタ２０が「３」及び「１１」を
カウントすると、ラッチ２１がクロック・パルスの次の
立ち上がりエッジによりセットされる。入力するＩＲ＿
ＲＸ信号は、直接Ｄフリップフロップのラッチ２４へ与
えられ、そしてラッチ２４がラッチ２１の出力によりト
リガされたとき、サンプリングされる。それによって、
ＩＲ＿ＲＸがハイであれば、１／２ビット・セル長の復
調されたＦＭ符号化信号ＦＭ＿ＲＸが生成される。ラッ
チ２４からのＦＭ＿ＲＸ信号出力は、ＦＭ符号化信号を
ＮＲＺフォーマットへ復号するためにシリアル・コント
ローラ２７へ与えられる。このように、ラッチ２４は、
カウント「３」及び「１１」においてＩＲ＿ＲＸをサン
プリングし、ラッチ２５によりカウント「１９」が検知
されるとクリアされる。
源により出力された１／４ビット・セル長光パルスを受
信するＩＲ受信器から入力するＩＲパルス信号ＩＲ＿Ｒ
Ｘの立ち上がりエッジを検知する。立ち上がりエッジが
検知されると、ラッチ２３がセットされ、５ビット・カ
ウンタ２０が「０」からカウントを開始する。カウンタ
２０は、１６Ｘ＿ＣＬＫ入力の立ち上がりエッジにより
クロックされる。カウンタ２０が「３」及び「１１」を
カウントすると、ラッチ２１がクロック・パルスの次の
立ち上がりエッジによりセットされる。入力するＩＲ＿
ＲＸ信号は、直接Ｄフリップフロップのラッチ２４へ与
えられ、そしてラッチ２４がラッチ２１の出力によりト
リガされたとき、サンプリングされる。それによって、
ＩＲ＿ＲＸがハイであれば、１／２ビット・セル長の復
調されたＦＭ符号化信号ＦＭ＿ＲＸが生成される。ラッ
チ２４からのＦＭ＿ＲＸ信号出力は、ＦＭ符号化信号を
ＮＲＺフォーマットへ復号するためにシリアル・コント
ローラ２７へ与えられる。このように、ラッチ２４は、
カウント「３」及び「１１」においてＩＲ＿ＲＸをサン
プリングし、ラッチ２５によりカウント「１９」が検知
されるとクリアされる。
【００２１】ＦＭ＿ＲＸ出力信号は、カウント「４」及
び「１２」においてラッチ２２によりサンプリングされ
る。そのときＦＭ＿ＲＸがローであれば、ＩＲ＿ＲＸの
立ち上がりエッジを検知するときＤフリップフロップ２
３がクリアされ、それによって次の立ち上がりエッジを
検知するべく備える。カウント「２０」がラッチ２６に
より検知されると、Ｄフリップフロップ２３は、これに
先立ってサンプリングされたＦＭ＿ＲＸ信号のレベルに
関係なくクリアされる。Ｄフリップフロップ２３がクリ
アされると、カウンタ２０もまた「０」へリセットさ
れ、そして次の入力の立ち上がりエッジがＤフリップフ
ロップ２３により検知されるまでそのカウントに留ま
る。
び「１２」においてラッチ２２によりサンプリングされ
る。そのときＦＭ＿ＲＸがローであれば、ＩＲ＿ＲＸの
立ち上がりエッジを検知するときＤフリップフロップ２
３がクリアされ、それによって次の立ち上がりエッジを
検知するべく備える。カウント「２０」がラッチ２６に
より検知されると、Ｄフリップフロップ２３は、これに
先立ってサンプリングされたＦＭ＿ＲＸ信号のレベルに
関係なくクリアされる。Ｄフリップフロップ２３がクリ
アされると、カウンタ２０もまた「０」へリセットさ
れ、そして次の入力の立ち上がりエッジがＤフリップフ
ロップ２３により検知されるまでそのカウントに留ま
る。
【００２２】ノイズをフィルタリングするために、復調
器が入力パルスを有効と認めるためのロジックを含むこ
とが示されている。前述のように、カウンタ２０が
「３」及び「１１」をカウントすると、ラッチ２１は、
クロック・パルスの次の立ち上がりエッジでセットさ
れ、そして直接ラッチ２４へ与えられる入力ＩＲ＿ＲＸ
信号は、ラッチ２４がラッチ２１の出力によりトリガさ
れるとき、サンプリングされる。ラッチ２４からの出力
ＦＭ＿ＲＸ信号は、サンプリングされたＩＲ＿ＲＸ信号
のレベルに従って、ハイになったりローになったりす
る。その後、このＦＭ＿ＲＸ出力信号は、カウント
「４」及び「１２」においてラッチ２２によりサンプリ
ングされ、そしてこれらのときＦＭ＿ＲＸがローであれ
ば、Ｄフリップフロップ２３は、ＩＲ＿ＲＸの立ち上が
りエッジを検知したときクリアされ、次の立ち上がりエ
ッジに備える。このように、復調器が入力パルスの立ち
上がりエッジを検知すると、所定の時間の後、好適には
１／４ビット・セル・パルス幅よりも短い３クロック・
カウントの後、パルス・レベルがサンプリングされる。
サンプリングされたパルス・レベルがハイであれば、入
力パルスが有効であると見なされ、ハイ・レベルが出力
される。パルス・レベルがローであれば、そのパルスは
無視され、システムはリセットされて次の入力を待つ。
器が入力パルスを有効と認めるためのロジックを含むこ
とが示されている。前述のように、カウンタ２０が
「３」及び「１１」をカウントすると、ラッチ２１は、
クロック・パルスの次の立ち上がりエッジでセットさ
れ、そして直接ラッチ２４へ与えられる入力ＩＲ＿ＲＸ
信号は、ラッチ２４がラッチ２１の出力によりトリガさ
れるとき、サンプリングされる。ラッチ２４からの出力
ＦＭ＿ＲＸ信号は、サンプリングされたＩＲ＿ＲＸ信号
のレベルに従って、ハイになったりローになったりす
る。その後、このＦＭ＿ＲＸ出力信号は、カウント
「４」及び「１２」においてラッチ２２によりサンプリ
ングされ、そしてこれらのときＦＭ＿ＲＸがローであれ
ば、Ｄフリップフロップ２３は、ＩＲ＿ＲＸの立ち上が
りエッジを検知したときクリアされ、次の立ち上がりエ
ッジに備える。このように、復調器が入力パルスの立ち
上がりエッジを検知すると、所定の時間の後、好適には
１／４ビット・セル・パルス幅よりも短い３クロック・
カウントの後、パルス・レベルがサンプリングされる。
サンプリングされたパルス・レベルがハイであれば、入
力パルスが有効であると見なされ、ハイ・レベルが出力
される。パルス・レベルがローであれば、そのパルスは
無視され、システムはリセットされて次の入力を待つ。
【００２３】従ってこの復調器は、ＩＲ＿ＲＸ上から入
力するフラッシュ変調された信号をＦＭ符号化データと
してラインＦＭ＿ＲＸ上に送り出す。結果的に、本発明
のフラッシュＦＭモデムは、入力としてＦＭ符号化デー
タを受け入れ、そしてその構成要素間で伝送した後、Ｆ
Ｍ符号化データを出力する。従って、本発明と共に使用
される関連装置は、内部符号化すなわちフラッシュＦＭ
変調符号化に対して特に適合させる必要ない。
力するフラッシュ変調された信号をＦＭ符号化データと
してラインＦＭ＿ＲＸ上に送り出す。結果的に、本発明
のフラッシュＦＭモデムは、入力としてＦＭ符号化デー
タを受け入れ、そしてその構成要素間で伝送した後、Ｆ
Ｍ符号化データを出力する。従って、本発明と共に使用
される関連装置は、内部符号化すなわちフラッシュＦＭ
変調符号化に対して特に適合させる必要ない。
【００２４】本発明によるフラッシュＦＭモデムは、マ
ーク／スペース符号化データ及びマンチェスタ符号化デ
ータについて用いることができ、かつ同期通信に適して
いる。完全なデジタルＰＬＬは必要ではないが、所望で
あれは復調器の一部として含めることはできる。その実
施態様は当業者には自明であろう。
ーク／スペース符号化データ及びマンチェスタ符号化デ
ータについて用いることができ、かつ同期通信に適して
いる。完全なデジタルＰＬＬは必要ではないが、所望で
あれは復調器の一部として含めることはできる。その実
施態様は当業者には自明であろう。
【００２５】本発明のフラッシュＦＭモデムは、特に、
１９９４年１０月１４日付けの米国特許出願第３２３２
８２号に開示された通信コントローラにおいて使用する
に適している。さらに、受信器中で信号を増幅しかつフ
ィルタリングするためのアナログ回路が変調された信号
を送ることができるような２相ないしＦＭ変調を用いる
いずれの通信コントローラにおいても、このモデムを使
用することができる。
１９９４年１０月１４日付けの米国特許出願第３２３２
８２号に開示された通信コントローラにおいて使用する
に適している。さらに、受信器中で信号を増幅しかつフ
ィルタリングするためのアナログ回路が変調された信号
を送ることができるような２相ないしＦＭ変調を用いる
いずれの通信コントローラにおいても、このモデムを使
用することができる。
【００２６】以上本発明を、特にその好適例について示
しかつ記述したが、当業者であれば、本発明の範囲及び
要旨から逸脱することなく、その形態及び詳細において
変更が可能であることは自明であろう。
しかつ記述したが、当業者であれば、本発明の範囲及び
要旨から逸脱することなく、その形態及び詳細において
変更が可能であることは自明であろう。
【００２７】
【００２８】
【図１】従来技術である非ゼロ復帰（ＮＲＺ）、ＦＭ
１、及びＦＭ０による符号化並びに本発明によるフラッ
シュＦＭ１及びフラッシュＦＭ０による符号化を含む、
様々な符号化技術によるシリアル・デジタル入力信号の
変調結果である信号の形を比較して示した図である。
１、及びＦＭ０による符号化並びに本発明によるフラッ
シュＦＭ１及びフラッシュＦＭ０による符号化を含む、
様々な符号化技術によるシリアル・デジタル入力信号の
変調結果である信号の形を比較して示した図である。
【図２】本発明によるフラッシュＦＭ変調器の概略図で
ある。
ある。
【図３】本発明によるフラッシュＦＭ復調器の概略図で
ある。
ある。
フロントページの続き (72)発明者 ネイザン・ジュンサップ・リー アメリカ合衆国10956、ニューヨーク州、 ニューシティ、シェーア・ドライブ 19 (72)発明者 スコット・ダグラス・レクシュ アメリカ合衆国10025、ニューヨーク州、 ニューヨーク、ナンバー・シックス・ビ ー、ウェスト・エンド・アベニュー 840 (56)参考文献 特開 平５−136744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−140405（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218878（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−80718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−116846（ＪＰ，Ａ) 米国特許5214526（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 25/00 H03M 5/00 H04B 10/00 H04Q 9/00
Claims (13)
- 【請求項１】ハイ・レベル及びロー・レベルのＦＭ符号
化信号を生成する手段を含み、そのハイ・レベル又はロ
ー・レベルが１ビット・セル期間を越えて連続すること
のないＦＭ符号化信号を処理するＦＭ変復調システムで
あって、 前記ＦＭ符号化信号に応答して、各ビット・セル期間の
前半及び後半の１／２ビット・セル期間における前記Ｆ
Ｍ符号化信号のレベルに応じて１／２ビット・セル幅未
満のフラッシュ変調パルス信号を選択的に生成すること
により、前記ＦＭ符号化信号をフラッシュ変調するフラ
ッシュ変調手段を備え、 前記フラッシュ変調手段が、 ハイ・レベルの前記ＦＭ符号化信号の受信に応答して、
そのビット・セル期間の前半の１／２ビット・セル期間
において生成すべきフラッシュ変調パルス信号の開始時
点及び終了時点に相当する第１カウント信号及び第５カ
ウント信号を出力する第１のカウンタ手段と、 前記第１カウント信号に応答してフラッシュ変調パルス
信号を出力し、前記第５カウント信号に応答して当該フ
ラッシュ変調パルス信号の出力を停止するパルス生成手
段と、 各ビット・セル期間の中間においてロー・レベルの前記
ＦＭ符号化信号を検知して、前記第１のカウンタ手段を
クリアするクリア手段と を有する前記ＦＭ変復調システ
ム。 - 【請求項２】前記フラッシュ変調手段が、約１／４ビッ
ト・セル幅のフラッシュ変調パルス信号を生成する請求
項１に記載のシステム。 - 【請求項３】前記クリア手段によってクリアされない場
合、前記第１のカウンタ手段が、前記ビット・セル期間
の後半の１／２ビット・セル期間において生成すべきフ
ラッシュ変調パルス信号の開始時点及び終了時点に相当
する第９カウント信号及び第１３カウント信号を出力
し、 前記パルス生成手段が、前記第９カウント信号に応答し
てフラッシュ変調パルス信号を出力し、前記第１３カウ
ント信号に応答して当該フラッシュ変調パルス信号の出
力を停止する請求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】前記第１のカウンタ手段が、ハ イ・レベルの前記ＦＭ符号化信号の開始を検知して、
前記第１のカウンタ手段のカウント動作を開始させるた
めの信号を出力する検知手段と、前記第１のカウンタ手段の 第３カウント信号及び第１１
カウント信号に応答して、前記検知手段をリセットする
手段とを有する請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】前記フラッシュ変調パルス信号を復調する
復調手段を備え、 前記復調手段が、 前記フラッシュ変調手段から伝送された フラッシュ変調
パルス信号を受信する受信手段と、前記受信手段による 前記フラッシュ変調パルス信号の受
信に応答して、１／２ビット・セル幅のＦＭ符号化信号
を出力する出力手段とを有する請求項１に記載のシステ
ム。 - 【請求項６】前記出力手段が、 各ビット・セル期間の前半及び後半の１／２ビット・セ
ル期間においてそれぞれ受信されるフラッシュ変調パル
ス信号の中心時点に相当する第３カウント信号及び第１
１カウント信号を出力する第２のカウンタ手段と、 前記第３カウント信号又は前記第１１カウント信号に応
答して前記受信手段からのフラッシュ変調パルス信号を
サンプリングし、当該フラッシュ変調パルス信号を検知
したときに１／２ビット・セル幅のＦＭ符号化信号を出
力する第１の手段とを有する請求項５に記載のシステ
ム。 - 【請求項７】前記第２のカウント手段の第４カウント信
号又は第１２カウント信号に応答して前記第１の手段の
出力をサンプリングし、１／２ビット・セル幅のＦＭ符
号化信号が検知されない場合は前記第２のカウンタ手段
をクリアする第２の手段を有する請求項６に記載のシス
テム。 - 【請求項８】前記フラッシュ変調手段からの前記フラッ
シュ変調パルス信号を赤外光パルス信号へ変換するため
の手段を有する請求項１に記載のシステム。 - 【請求項９】ハイ・レベル及びロー・レベルのＦＭ符号
化信号を生成する手段を含み、そのハイ・レベル又はロ
ー・レベルが１ビット・セル期間を越えて連続すること
のないＦＭ符号化信号を処理するＦＭ変調器であって、 前記ＦＭ符号化信号に応答して、各ビット・セル期間の
前半及び後半の１／２ビット・セル期間における前記Ｆ
Ｍ符号化信号のレベルに応じて１／２ビット・セル幅未
満のフラッシュ変調パルス信号を選択的に生成すること
により、前記ＦＭ符号化信号をフラッシュ変調するフラ
ッシュ変調手段を備え、 前記フラッシュ変調手段が、 ハイ・レベルの前記ＦＭ符号化信号の受信に応答して、
そのビット・セル期間の前半の１／２ビット・セル期間
において生成すべきフラッシュ変調パルス信号の開始時
点及び終了時点に相当する第１カウント信号及び第５カ
ウント信号を出力するカウンタ手段と、 前記第１カウント信号に応答してフラッシュ変調パルス
信号を出力し、前記第５カウント信号に応答して当該フ
ラッシュ変調パルス信号の出力を停止するパルス生成手
段と、 各ビット・セル期間の中間においてロー・レベルの前記
ＦＭ符号化信号を検知して、前記カウンタ手段をクリア
するクリア手段と を有する前記ＦＭ変調器。 - 【請求項１０】前記フラッシュ変調手段が、約１／４ビ
ット・セル幅のフラッシュ変調パルス信号を生成する請
求項９に記載のＦＭ変調器。 - 【請求項１１】前記クリア手段によってクリアされない
場合、前記カウンタ手段が、前記ビット・セル期間の後
半の１／２ビット・セル期間において生成すべきフラッ
シュ変調パルス信号の開始時点及び終了時点に相当する
第９カウント信号及び第１３カウント信号を出力し、 前記パルス生成手段が、前記第９カウント信号に応答し
てフラッシュ変調パルス信号を出力し、前記第１３カウ
ント信号に応答して当該フラッシュ変調パルス信号の出
力を停止する請求項９に記載のＦＭ変調器。 - 【請求項１２】前記カウンタ手段が、 ハイ・レベルの前記ＦＭ符号化信号の開始を検知して、
前記カウンタ手段のカウント動作を開始させるための信
号を出力する検知手段と、 前記カウンタ手段の第３カウント信号及び第１１カウン
ト信号に応答して、前記検知手段をリセットする手段と
を有する 請求項９に記載のＦＭ変調器。 - 【請求項１３】前記フラッシュ変調手段からの前記フラ
ッシュ変調パルス信号を赤外光パルス信号へ変換するた
めの手段を有する請求項９に記載のＦＭ変調器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US323332 | 1994-10-14 | ||
| US08/323,332 US5610947A (en) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | IR FM modem with flash modulation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204759A JPH08204759A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3065919B2 true JP3065919B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=23258757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7264497A Expired - Fee Related JP3065919B2 (ja) | 1994-10-14 | 1995-10-12 | Ｆｍ変復調システム及びｆｍ変調器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5610947A (ja) |
| EP (1) | EP0707391B1 (ja) |
| JP (1) | JP3065919B2 (ja) |
| KR (1) | KR0163236B1 (ja) |
| CN (1) | CN1095245C (ja) |
| DE (1) | DE69532846T2 (ja) |
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| CN112491425B (zh) * | 2020-12-08 | 2024-02-27 | 中科计算技术创新研究院 | 灵活可配的射频硬件解码器 |
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-
1994
- 1994-10-14 US US08/323,332 patent/US5610947A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-09 CN CN95105473A patent/CN1095245C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-22 DE DE69532846T patent/DE69532846T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-22 EP EP95113154A patent/EP0707391B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-11 KR KR1019950034826A patent/KR0163236B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-10-12 JP JP7264497A patent/JP3065919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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