JP3424600B2 - マンチェスタ符号受信装置 - Google Patents

マンチェスタ符号受信装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマンチェスタ符号信
号をNRZ(Non Return to Zero)符号信号に変換する
マンチェスタ符号受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のマンチェスタ符号信号をNRZ符
号信号に変換し、受信クロックを抽出する手段として、
特開平5−122203号、特開平5−83140号等
があるが、特開平5−122203号と特開平5−83
140号では排他的論理和の出力結果により、NRZ符
合信号に変換した際の「0」から「1」および「1」か
ら「0」への変化点を得て、NRZ符号信号に変換する
変換方法である。
【0003】次に、従来のプリアンブル(10101
0...パターン)検出の手段を図面を用いて説明す
る。
【0004】図5は、従来のプリアンブル検出回路の例
を示すブロック図である。図5において、201はシフ
トレジスタ、202は比較器、203はマンチェスタ符
号信号、204はクロック、205〜209はシフトレ
ジスタのレジスタ値、210はプリアンブル検出信号で
ある。
【0005】シフトレジスタ201では、入力されたマ
ンチェスタ符号信号203を、マンチェスタ符号信号の
ビット周期と同周期のクロック204の立ち上がりエッ
ジごとにシフトする。比較器202ではシフトレジスタ
201のレジスタ値205〜209を比較し、「010
10」または「10101」と一致した時、プリアンブ
ル検出信号210が「1」となる。
【0006】図6は、図5における主要各点の波形を示
したタイミング図である。マンチェスタ符号信号203
がクロック204の立ち上がりエッジで205に伝搬さ
れ、その後クロック204の立ち上がりエッジごとに2
06、207、208、209と伝搬する。205から
209が「01010」または「10101」と一致し
た時、プリアンブル検出信号210は「1」となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平5
−122203号、特開平5−83140号のマンチェ
スタ符号信号からNRZ符号信号への変換方法では固定
遅延回路が必要であり、ディジタル回路では固定遅延回
路の精度を上げにくいということ、設計対象である所望
の動作周波数以外の動作周波数では動作しないという問
題があった。
【0008】また、この変換方法ではクロック信号を用
いていないために、同期クロック抽出のための別の手段
を用いる必要があった。
【0009】また、マンチェスタ符号信号のデータの切
り替わりとクロックのエッジが同じタイミングで発生し
ている場合、データを正しく取り込むことができず、プ
リアンブル検出を正確に行えないという問題があった。
【0010】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、動作周波数に依存せず確実なプリアンブル検出を
行い、同期クロックを抽出しながらマンチェスタ符号信
号からNRZ符号信号に変換するマンチェスタ符号受信
装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のプリアンブル検出回路には、マンチェスタ
符号信号のビット周期と同周期の第一のクロックと、第
一のクロックと同周期で位相が異なる第二のクロックの
2つのクロックで動作する2つのシフトレジスタとそれ
ぞれのシフトレジスタのレジスタ値を比較するための2
つの比較器を備え、受信クロック抽出回路では、検出し
たプリアンブルの変化点から受信クロックを抽出する機
構を備え、本発明のマンチェスタ符号受信装置は、プリ
アンブル検出回路と受信クロック抽出回路とを備えてい
る。
【0012】この構成により、動作周波数に依存せず、
かつ、同期クロックを抽出しながらマンチェスタ符号信
号をNRZ符号信号へ確実に変換することができるマン
チェスタ符号受信装置が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0014】(実施の形態1)図1は、本実施の形態に
おけるプリアンブル検出回路のブロック図を示す。図1
において、106はマンチェスタ符号信号入力、108
は第一のクロック、109は第二のクロック、112は
プリアンブル検出信号、401は第一のシフトレジス
タ、402は第二のシフトレジスタ、403は第一の比
較器、404は第二の比較器、405は論理和回路、4
06〜410は第一のシフトレジスタ401のレジスタ
値、411〜415は第二のシフトレジスタ402のレ
ジスタ値、416は第一のプリアンブル検出信号、41
7は第二のプリアンブル検出信号である。
【0015】第一のクロック108と第二のクロック1
09とはどちらもマンチェスタ符号信号入力106のビ
ット周期と同周期であるが、互いに位相は異なる。マン
チェスタ符号信号入力106は、第一のシフトレジスタ
401と第二のシフトレジスタ402に取り込まれ、第
一の比較器403では、第一のシフトレジスタ401の
レジスタ値406〜410が「10101」または「0
1010」になったとき、第一のプリアンブル検出信号
416を「1」にし、同様に第二の比較器404では、
第二のシフトレジスタ402のレジスタ値411〜41
5が「10101」または「01010」になったとき
に第二のプリアンブル検出信号417を「1」にする。
論理和回路405は、第一のプリアンブル検出信号41
6と第二のプリアンブル検出信号417のどちらかが
「1」のとき、プリアンブル検出信号112を「1」に
する。
【0016】2つのシフトレジスタを同周期で位相の異
なるクロックで動作させることにより、一方のシフトレ
ジスタにおいて、マンチェスタ符号信号入力のデータの
切り替わりとクロックの切り替わりとが一致し、正常に
データを取り込めないときでも、他方のシフトレジスタ
では確実にデータを取り込むことが可能である。第一の
プリアンブル検出信号416と第二のプリアンブル検出
信号417のどちらかが「1」となれば、プリアンブル
検出信号112は「1」となる。
【0017】以上のように、本実施の形態によれば、プ
リアンブルの検出を位相の異なる2つのクロック信号で
行うことにより、確実なプリアンブル検出を行うことが
できる。
【0018】なお、本実施の形態では5段のプリアンブ
ル検出を行う例を示したが、シフトレジスタ401と4
02の段数および比較器403と404の段数を変化さ
せることにより、任意の段数のプリアンブルの検出が可
能となる。第一のプリアンブル検出信号416、第二の
プリアンブル検出信号417、プリアンブル検出信号1
12はプリアンブル検出時「1」としたが、通常を
「1」とし、プリアンブル検出時「0」としてもよい。
【0019】(実施の形態2)図2は本実施の形態によ
るクロック抽出回路を示すブロック図である。図2にお
いて、102はマンチェスタ符号信号のデータ変化点検
出回路、103はN進カウンタ、104はクロック生成
部、106はマンチェスター符号信号、107は基準ク
ロック、111はN進カウンタ103のカウンタ値、1
13は受信クロック、110はマンチェスタ符号信号の
データ変化点パルス信号、501はクロック設定区間信
号である。
【0020】基準クロック107はマンチェスタ符号信
号106のビット周期の整数倍(N倍)の周期のクロッ
クとする。マンチェスタ符号信号のデータ変化点検出回
路102は、入力されたマンチェスタ符号信号106か
ら、前記マンチェスタ符号信号106のデータ変化点を
検出し、データ変化点パルス信号110を出力する。N
進カウンタ103は、基準クロック107で0から(N
−1)までのカウントを繰り返し、カウンタ値111を
出力する。クロック生成部104ではクロック設定区間
信号501とデータ変化点パルス信号110とカウンタ
値111により、最適な位相の受信クロック113を生
成し出力する。
【0021】図3は図2におけるクロック抽出回路の実
施の形態の動作を示すタイミング図である。マンチェス
タ符号信号のデータ変化点検出回路102からデータ変
化点パルス信号110が出力される。N進カウンタ10
3から出力されるカウンタ値111は、0から(N−
1)までのカウントを繰り返す。クロック生成部104
では、クロック設定区間信号501が「1」であり、か
つデータ変化点パルス信号110が「1」になったと
き、即ちポイントAのカウンタ値111から、マンチェ
スタ符号信号106をサンプリングするのに最適な位相
となるような受信クロック113の立ち下がりとなるタ
イミングのポイントBのカウンタ値と受信クロック11
3の立ち上がりとなるタイミングのポイントCのカウン
タ値を計算し、位相を調整させた受信クロック113を
発生させる。
【0022】本実施の形態により、マンチェスタ符号信
号のデータ変化点パルスの発生するタイミングにより、
発生させる受信クロックの位相を調整することで、最適
な位相の受信クロックを発生させることができる。
【0023】(実施の形態3)図4は本実施の形態によ
るマンチェスタ符号受信装置のブロック図を示す。図4
において、101はプリアンブル検出回路、102はマ
ンチェスタ符号信号のデータ変化点検出回路、103は
N進カウンタ、104はクロック生成部、105はフリ
ップフロップ、106はマンチェスタ符号信号入力、1
07は基準クロック、108はプリアンブル検出のため
の第一のクロック、109はプリアンブル検出のための
第二のクロック、110はマンチェスタ符号信号のデー
タ変化点パルス信号、111はN進カウンタ103のカ
ウンタ値、112はプリアンブル検出回路101から出
力されるプリアンブル検出信号、113はクロック生成
部104で生成される受信クロック、114はフリップ
フロップ105においてマンチェスタ符号信号106を
受信クロック113でサンプリングしたNRZ符号信号
である。
【0024】プリアンブル検出回路101は、N進カウ
ンタ103から基準クロック107をN分周して作られ
たプリアンブル検出のための第一のクロック108と第
一のクロック108とは同周期で位相の異なる第二のク
ロック109により、マンチェスタ符号信号106のプ
リアンブル部を検出してプリアンブル検出信号112を
出力する。クロック生成部104では、プリアンブル検
出信号112とマンチェスタ符号信号のデータ変化点検
出回路102から出力されたマンチェスタ符号信号のデ
ータ変化点パルス信号110とN進カウンタ103から
出力されるカウンタ値111とからマンチェスタ符号信
号106をNRZ符号信号114に変換するのに最適な
位相の受信クロック113を出力する。フリップフロッ
プ105では、クロック生成部104で生成された受信
クロック113を用いてマンチェスタ符号信号106を
サンプリングし、NRZ符号信号114を出力する。
【0025】本実施の形態によれば、プリアンブルを確
実に検出し、また、最適な位相の受信クロックを発生さ
せることができる。
【0026】なお、本実施の形態ではプリアンブル検出
のための第一のクロック108と第一のクロック108
とは同周期で位相の異なる第二のクロック109とは、
N進カウンタの分周で作られるものとしたが、外部から
の入力としても良い。また、プリアンブル検出回路10
1からのプリアンブル検出信号112を直接クロック生
成部104への入力としたが、クロック生成部104へ
は、プリアンブル検出信号112に、外部からのタイミ
ング信号を付加して入力しても良い。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、位相の異
なる2つのクロック信号でプリアンブルの検出を行うこ
とにより、誤動作のない確実なプリアンブル検出を行う
ことができる点、かつ、マンチェスタ符号信号のデータ
変化点パルスのタイミングから、抽出する受信クロック
の位相を調整することにより、最適な位相の受信クロッ
クを抽出することができる点、かつ、固定遅延回路を用
いないことにより、動作周波数に依存せずに安定したマ
ンチェスタ符号信号の受信を可能とする点で優れた効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1におけるプリアンブル検出回路の
ブロック図
【図2】実施の形態2におけるクロック抽出回路のブロ
ック図
【図3】実施の形態2におけるクロック抽出回路のタイ
ミング図
【図4】実施の形態3におけるマンチェスタ符号受信装
置のブロック図
【図5】従来のプリアンブル検出回路のブロック図
【図6】従来のプリアンブル検出回路におけるタイミン
グ図
【符号の説明】
101 プリアンブル検出回路 102 マンチェスタ符号信号のデータ変化点検出回路 103 N進カウンタ 104 クロック生成部 105 フリップフロップ 201 シフトレジスタ 202 比較器 210 プリアンブル検出信号 401 第一のシフトレジスタ 402 第二のシフトレジスタ 403 第一の比較器 404 第二の比較器 405 論理和回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 25/38 H04L 7/027 H04L 25/49

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マンチェスタ符号信号をNRZ符号信号
    に変換するマンチェスタ符号受信装置であって、前記マ
    ンチェスタ符号信号を入力するための第一のシフトレジ
    スタと、前記マンチェスタ符号信号を入力するための第
    二のシフトレジスタと、前記第一のシフトレジスタの出
    力信号を比較するための第一の比較器と、前記第二のシ
    フトレジスタの出力信号を比較するための第二の比較器
    と、前記第一の比較器の出力から得られる第一のプリア
    ンブル検出信号と前記第二の比較器の出力から得られる
    第二のプリアンブル検出信号の論理和をとるための論理
    和回路を備え、前記マンチェスタ符号信号のビット周期
    と同周期の第一のクロックを前記第一のシフトレジスタ
    に入力し、前記第一のクロックと同周期で位相が異なる
    第二のクロックを前記第二のシフトレジスタに入力し、
    前記論理和回路の出力をプリアンブル検出信号とするこ
    とを特徴とするマンチェスタ符号受信装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のマンチェスタ符号受信装
    置において、基準クロックと前記マンチェスタ符号信号
    を入力し、前記マンチェスタ符号信号のデータ変化点パ
    ルス信号を出力するデータ変化点検出回路と、前記マン
    チェスタ符号信号のビット周期の整数倍の周期で動作す
    るN進カウンタと、前記データ変化点パルス信号と前記
    N進カウンタのカウンタ値により受信クロックを生成す
    るためのクロック生成部と、前記受信クロックで前記マ
    ンチェスタ符号信号をサンプリングし、前記NRZ符号
    信号に変換するためのフリップフロップと、を更に備
    え、前記プリアンブル検出信号のタイミングで前記受信
    クロックの位相を設定し、前記受信クロックをトリガと
    して前記フリップフロップにより前記マンチェスタ符号
    信号を前記NRZ符号信号に変換することを特徴とする
    マンチェスタ符号受信装置。
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