JP3459339B2 - Ppm方式を採用する変調回路、復調回路及び変復調回路システム - Google Patents

Ppm方式を採用する変調回路、復調回路及び変復調回路システム

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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting 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
    • H04L25/4902Pulse width modulation; Pulse position modulation

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PPM方式を採用
する変調回路及び復調回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、PPM(pulse position mod
ulation)方式と呼ばれる変調方式が知られている。こ
の変調方式は、入力されるデータを所定ビット数を単位
として区切り、区切られたデータの各々を、予め定める
変換規則に基づいて、シンボル時間と呼ばれる単位時間
内に設ける搬送パルスの位置で表されるPPM信号に変
換するものである。搬送パルスは、上記シンボル時間内
において、当該シンボル時間をN分割した場合に得られ
るN個のチップの内の何れか1つの位置に設けられる。
なお、シンボル時間をN個のチップに分割して行う変調
方式をN値PPM方式という。例えば、IrDA1.
1、4Mbps方式では、4値PPM方式が採用されて
いる。
【0003】図1は、あるデータ信号を4値PPM方式
により変調して得られるPPM信号を示す図である。4
値PPM方式による変調処理では、送信されてくるデー
タ信号を2ビット単位で区切り、各2ビットのデータ信
号を、その値に応じて特定される位置のチップのパルス
を立てたPPM信号に変換する。説明の便宜上、1シン
ボル時間内におけるチップの位置を前から1、2、3、
4と表す。予め定める変換規則に従い、2ビットのデー
タ信号”00”は、チップ1のパルスを立てた変調信
号”1000”に変換される。2ビットのデータ信号”
10”は、チップ2のパルスを立てた変調信号”010
0”に変換される。2ビットのデータ信号”01”は、
チップ3のパルスを立てた変調信号”0010”に変換
される。2ビットのデータ信号”00”は、チップ4の
パルスを立てた変調信号”0001”に変換される。
【0004】前記のPPM方式により変調された信号の
復調は、伝送レートの数倍の周波数のクロック信号を用
いて搬送パルスの位置、即ちパルスの立っているチップ
の位置を検出し、検出したチップの位置から、変調時に
用いた変換規則に基づいて元のデータを特定することで
行う。
【0005】図2は、4Mbpsの伝送レートを採用す
る復調回路であって、4値PPM方式で作成された変調
信号から元のデータ信号を復調する回路の従来例を示
す。本回路は、フリップフロップ1、シフトレジスタ
2、レジスタ3、デコーダ4、カウンタ5、インバータ
6、及びORゲート7より構成される。
【0006】フリップフロップ1には、PPM信号と完
全に同期した8MHzのクロック信号を入力する。本回
路では、8MHzのクロック信号の立ち下がりエッジに
より信号レベルを判定し、4ビット毎のデータとしてデ
コーダ4により元のデータを取り出す。フリップフロッ
プ1に入力されたデータは、クロック信号の立ち下がり
タイミングに同期して次段のシフトレジスタ2に出力さ
れる(図3のタイムチャートを参照)。
【0007】シフトレジスタ2は、データのシリアル−
パラレル変換を行い、クロック信号の入力に応じて各出
力端子Q1,Q2,Q3,Q4からデータをパラレルに
出力する。シフトレジスタ2より出力される4ビットの
パラレル信号(Q1,Q2,Q3,Q4)は、クロック
信号に同期してレジスタ3のデータ入力端子D0,D
1,D2,D3に入力される。
【0008】カウンタ5は2ビットカウンタであり、ク
ロック信号の立ち下がりに同期してカウントアップを行
う。カウンタ5の出力端子Q0,Q1より出力される信
号は、3入力ORゲート7の2つの入力端子に入力され
る。3入力ORゲート7の残りの1つの入力端子には、
インバータ6により反転されたクロック信号が入力され
る。これらの信号の入力に対して、ORゲート7は、ク
ロック信号の1サイクル目の立ち上がりタイミングに同
期して”L”のクロックパルスをレジスタ3に入力す
る。
【0009】レジスタ3は、ORゲート7から出力され
る”H”のクロックパルスの入力時に、シフトレジスタ
2より出力される4ビットのパラレル信号(Q1,Q
2,Q3,Q4)をデコーダ4に出力する。
【0010】デコーダ4は、入力端子I0,I1,I
2,I3に入力された4ビットのデータ信号を、予め定
めた変換規則に基づいて、変調前の2ビットのデータ信
号に復調し、これを出力する。このデコーダ4により、
変調信号”1000”は、2ビットのデータ信号”0
0”に復調される。変調信号”0100”は、2ビット
のデータ信号”10”に復調される。変調信号”001
0”は、2ビットのデータ信号”01”に復調される。
変調信号”0001”は、2ビットのデータ信号”1
1”に復調される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】例えば、IrDA1.
1、4Mbps方式では、1つのチップ(パルス)の幅
は、125nsとなる。この場合において、搬送パルス
の位置を判定するには、8MHz以上のクロック信号が
必要となる。復調処理の実行中、このクロック信号は、
フリップフロップ1、シフトレジスタ2、及び、カウン
タ5等に常時入力されるため、復調回路における消費電
流が大きくなるといった問題ある。
【0012】そこで本発明は、消費電流の低減を図った
PPM方式を採用する復調回路及び変復調回路システム
を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の変調回路は、入
力されるデータ信号をPPM方式によりPPM信号に変
調する変調回路において、入力されるデータ信号を、処
理単位のビット数のデータに分割し、分割したデータの
各々の出現頻度に応じて、各分割したデータからPPM
信号への変換規則を設定する設定手段と、設定手段によ
り設定された変換規則を用いて、上記所定量のデータ信
号に対してPPM方式による変調を行う変調手段と、上
記変換規則のデータ及び変調後のPPM信号を出力する
出力部とを備えることを特徴とする。なお、設定手段
は、出現頻度の高いデータから順に、シンボル時間内に
設ける搬送パルスが時間的に早い位置にあるPPM信号
へと変換する規則を設定することが好ましい。
【0014】本発明の復調回路は、PPM信号のシンボ
ル時間内に設ける所定の搬送パルスを検出する検出回路
と、検出回路により所定の搬送パルスを検出した後、次
のシンボル時間が始まるまでの間、当該検出回路へのク
ロック信号の供給を停止させる制御手段と、PPM信号
と共に送られてくる変換規則のデータに基づいて、PP
M信号を元のデータ信号に復調する復調手段とを備える
ことを特徴とする。
【0015】本発明の変復調回路システムは、入力され
るデータ信号をPPM方式によりPPM信号に変調する
変調回路であって、入力されるデータ信号を、処理単位
のビット数のデータに分割し、分割したデータの各々の
出現頻度に応じて、各分割したデータからPPM信号へ
の変換規則を設定する設定手段と、設定手段により設定
された変換規則を用いて、上記所定量のデータ信号に対
してPPM方式による変調を行う変調手段と、上記変換
規則のデータ及び変調後のPPM信号を出力する出力部
とを含む変調回路と、PPM信号のシンボル時間内に設
ける所定の搬送パルスを検出する検出回路と、検出回路
により所定の搬送パルスを検出した後、次のシンボル時
間が始まるまでの間、当該検出回路へのクロック信号の
供給を停止させる制御手段と、上記変調回路の出力部よ
りPPM信号と共に送られてくる変換規則のデータに基
づいて、PPM信号を元のデータ信号に復調する復調手
段とを含む復調回路とで構成されることを特徴とする。
なお、上記第1の変復調回路システムにおいて、上記変
調回路に備える設定手段は、出現頻度の高いデータから
順に、シンボル時間内に設ける搬送パルスが時間的に早
い位置にあるPPM信号へと変換する規則を設定するこ
とが好ましい。
【0016】
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の復調回路、及び、変復調
回路システムを構成する復調回路では、PPM方式によ
り変調されたデータを復調する際、搬送パルスの位置、
即ちシンボル時間内においてレベルが”H”のチップの
位置を検出した後、次のシンボル時間が始まるまでの
間、変調信号レベルを判定するために用いるフリップフ
ロップ等の内部回路へのクロック信号の入力を停止する
ことを特徴とする。これにより、不必要な電力の消費を
抑える。また、本発明の変復調回路システムを構成する
変調回路では、入力されるデータからPPM信号への変
換規則を可変とし、この変換規則を搬送パルスが時間的
にみて早い位置にあるPPM信号が多くなるように設定
する。これにより本変復調回路システムを構成する復調
回路におけるクロック信号の停止時間を最大限長く設定
し、不必要な電力の消費を効果的に抑える。以下、上記
特徴を具備する復調回路及び変復調回路システムの実施
の形態について、添付の図面を用いて説明する。上記実
施の形態についての説明の後、IrDA1.1,4Mb
ps方式を採用する赤外線データ通信システムに本発明
の復調回路又は変復調回路システムを適用する場合につ
いて説明する。
【0018】(1)第1実施形態1 以下、本発明の第1実施形態であるPPM方式を採用し
た復調回路について説明する。図1は、あるデータ信号
を4値PPM方式により変調して得られるPPM信号を
示す図である。4値PPM方式による変調処理では、送
信されてくるデータ信号を2ビット単位で区切り、各2
ビットのデータ信号を、その値に応じて特定される位置
のチップのパルスを立てた信号に変換する。説明の便宜
上、1シンボル時間内におけるチップの位置を前から
1、2、3、4と表す。予め定めた変換規則に従い、2
ビットのデータ信号”00”は、チップ1のパルスを立
てた変調信号”1000”に変換される。2ビットのデ
ータ信号”10”は、チップ2のパルスを立てた変調信
号”0100”に変換される。2ビットのデータ信号”
01”は、チップ3のパルスを立てた変調信号”001
0”に変換される。2ビットのデータ信号”00”は、
チップ4のパルスを立てた変調信号”0001”に変換
される。
【0019】図4は、伝送レートが4Mbpsの復調回
路であって、4値PPM方式により変調された変調信号
を元のデータに復調する回路の構成を示す。本回路は、
PPM信号を復調する際、シンボル時間内に設ける搬送
パルス、即ちパルスの立っているチップの位置を検出し
た後、内部回路へのクロック信号の供給を停止すること
を特徴とする。
【0020】既に述べたように、4値PPM方式により
変調された信号は、1つのシンボル時間を構成する4つ
のチップの内の1つだけが”H”にセットされる。この
搬送パルスの位置は、伝送レートの2倍以上の周波数の
クロック信号を用いて検出する。通常は4倍以上の周波
数のクロック信号を用いるが、本回路では、変調信号レ
ベルの判定用のクロック信号として、伝送レートの2倍
の周波数の8MHzのクロック信号を用いる。なお、チ
ップ4位置信号は、各PMM信号におけるチップ4の位
置で”L”となる信号である。
【0021】本回路は、フリップフロップ10、カウン
タ11、デコーダ12、レジスタ13、及び、3入力A
NDゲート14より構成される。フリップフロップ10
のデータ入力端子Dには、PPM信号が入力される。一
方クロック端子CKには、3入力ANDゲート14から
出力された信号が反転された状態で入力される。
【0022】まず、チップ1〜3の期間において、デー
タ入力端子Dに入力される信号のレベルが”L”の場合
について説明する。この場合において、3入力ANDゲ
ート14には、”H”のチップ4位置信号、周波数8M
Hzのクロック信号、及び、フリップフロップ10の出
力端子/Qから出力される”H”の信号が入力される。
これらの信号入力に対して、ANDゲート14は、フリ
ップフロップ10のクロック信号入力端子CKに対して
周波数8MHzのクロック信号を出力する。
【0023】次に、チップ1〜3の何れかの期間におい
て、信号レベルが”H”のパルス、即ち搬送パルスが入
力された場合について説明する。この場合、3入力AN
Dゲート14には、”H”のチップ4位置信号、周波数
8MHzのクロック信号、及び、フリップフロップ10
の出力端子/Qより出力される”L”の信号が入力され
る。これによりANDゲート14の出力は、クロック信
号の値によらず常に1となる。従って、搬送パルスが入
力された場合には、フリップフロップ10のクロック端
子CKへのクロック信号の供給は停止することになる。
【0024】以上に説明したように、チップ1〜3の何
れかの期間において、”H”の搬送パルスが入力され、
これが検出された場合には、次のシンボル時間までの
間、フリップフロップ10へのクロック信号の入力を停
止する。これにより、不必要な電流の消費を抑制する。
この節電効果は、判定用のクロック信号の周波数を8M
Hzから16MHz、32MHzと高くすればするほど
向上する。なお、チップ4の位置に搬送パルスがある場
合については、後にタイムチャートを参照しつつ説明す
る。
【0025】図5は、図4に示した復調回路における各
入出力端子での信号の状態を示すタイムチャートであ
る。以下、本タイムチャートを参照しつつ、4値PPM
方式で変調された信号を復調する際の信号の推移につい
て説明する。チップ1に搬送パルスを有するPPM信号
を復調する場合、クロック信号の立ち下がりに伴いフリ
ップフロップ10の出力端子Qの出力が”H”に立ち上
がる(タイミングt1)。既に説明したように、この出
力端子Qの値が”H”に立ち上がることで、フリップフ
ロップ10及びカウンタ11へのクロック信号の供給が
停止する(タイミングt2)。この後、チップ4位置信
号の”L”への立ち下がりに伴いフリップフロップ1
0、カウンタ11のリセットが行われる(タイミングt
3)。この時にデコーダ12に入力される値は、(I
0,I1,I2)=(1,0,1)である。デコーダ1
2は、予め定める変換規則に基づいて復調したデータを
出力する。
【0026】チップ2に搬送パルスを有するPPM信号
を復調する場合、クロック信号の2サイクル目の立ち下
がりに伴いフリップフロップ10の出力端子Qの出力
が”H”に立ち上がる(タイミングt4)。既に説明し
たように、この出力端子Qの値が”H”に立ち上がるこ
とで、フリップフロップ10及びカウンタ11へのクロ
ック信号の供給が停止する(タイミングt5)。この
後、チップ4位置信号の”L”への立ち下がりに伴いフ
リップフロップ10、カウンタ11のリセットが行われ
る(タイミングt6)。この時にデコーダ12に入力さ
れる値は、(I0,I1,I2)=(0,1,1)であ
る。デコーダ12は、予め定める変換規則に基づいて復
調したデータを出力する。
【0027】チップ3に搬送パルスを有するPPM信号
を復調する場合、クロック信号の3サイクル目の立ち下
がりに伴いフリップフロップ10の出力端子Qの出力
が”H”に立ち上がる(タイミングt7)。既に説明し
たように、この出力端子Qの値が”H”に立ち上がるこ
とで、フリップフロップ10及びカウンタ11へのクロ
ック信号の供給が停止する(タイミングt8)。この
後、チップ4位置信号の”L”への立ち下がりに伴いフ
リップフロップ10、カウンタ11のリセットが行われ
る(タイミングt9)。この時にデコーダ12に入力さ
れる値は、(I0,I1,I2)=(1,1,1)であ
る。デコーダ12は、予め定める変換規則に基づいて復
調したデータを出力する。
【0028】チップ4に搬送パルスを有するPPM信号
を復調する場合、当該搬送パルスはクロック信号の4サ
イクル目の立ち下がり時に検出される。しかし、この時
にはチップ4位置信号が”L”に立ち下がるため、フリ
ップフロップ10の出力端子Qの出力は”H”に立ち上
がることなく”L”のままである。この場合、3入力A
NDゲート14に入力される出力端子/Qの値は”H”
のままであるが、チップ4位置信号が”H”から”L”
に変化するため、フリップフロップ10及びカウンタ1
1へのクロック信号の供給が停止する(タイミングt1
0)。また、チップ4位置信号の”L”への立ち下がり
に伴いフリップフロップ10、カウンタ11のリセット
が行われる(タイミングt11)。この時にデコーダ1
2に入力される値は、(I0,I1,I2)=(1,
1,0)である。デコーダ12は、予め定める変換規則
に基づいて復調したデータを出力する。
【0029】本回路におけるデコーダ12での変換規則
は、以下のように設定されている。信号(I0,I1,
I2)=(1,0,1)の入力に対して、データ”0
0”を出力する。信号(I0,I1,I2)=(0,
1,1)の入力に対して、データ”10”を出力する。
信号(I0,I1,I2)=(1,1,1)の入力に対
して、データ”01”を出力する。信号(I0,I1,
I2)=(1,1,0)の入力に対して、データ”1
1”を出力する。
【0030】レジスタ13のクロック信号入力端子CK
には、チップ4位置信号が反転された状態で入力されて
いる。レジスタ13は、チップ4位置信号の立ち下がり
に伴い、デコーダ12より復調されたデータを保存し、
チップ4位置信号の次の立ち下がりに伴い、変換後のデ
ータを出力する。
【0031】以上説明したように、第1の実施形態にお
けるPPM復調回路は、PPM信号を復調する際、シン
ボル時間内においてレベルが”H”のチップの位置を検
出した後、変調信号レベルを判定するために用いるフリ
ップフロップ10及びカウンタ11へのクロック信号の
入力を停止する。これにより不必要な電流の消費を抑制
する。
【0032】(2)第2実施形態 以下、本発明の第2実施形態としてPPM変調回路及び
PPM復調回路よりなる変復調回路システムについて説
明する。本システムにおいて採用する変調回路は、デー
タの変換規則を固定とせずに、発生回数の多いデータか
ら順に前半部のチップに搬送パルスを割り当てる。より
具体的には、一度、転送データを取り込み、2ビットデ
ータ”00”、”10”、”01”、”11”の出現回
数をカウントし、順位付けを行う。そして、最も出現回
数の多いものから順に”1000”、”0100”、”
0010”、”0001”のデータを割り当てる変換規
則を設定する。この変換規則の設定後、再び同じ転送デ
ータを入力し、この変換規則に基づいて変調処理を実行
する。変調回路は、PPM信号の出力前に、上記設定し
た変換規則のデータを復調回路へ出力する。一方の復調
回路は、変調回路より出力される変換規則のデータをデ
コーダに設定した後、PPM信号を元のデータに復調す
る。この復調を行う際、シンボル時間内においてレベル
が”H”のチップの位置を検出した後、変調信号レベル
を判定するために用いる回路素子へのクロック信号の入
力を停止する。これにより不必要な電流の消費を抑制す
る。このように、本システムにおいては、変調回路によ
りPPM変調を行う際に、シンボル内の搬送パルスの位
置を前の位置に集中させることにより、復調回路におい
て、回路素子へのクロック信号の入力を停止する時間を
最大限長くすることができ、消費電流の低減効果を最適
化することができる。
【0033】図6は、変復調回路システムを構成する変
調回路を示す図である。レジスタ20には、500ビッ
トや1Kビット等の処理単位のビット数を設定してお
く。カウンタ21は、伝送レートを定める入力クロック
信号のカウントを行う。比較器22は、カウンタ21か
らの出力値とレジスタ20からの出力値を比較し、これ
らの値が一致した場合に”L”の信号を出力する。この
比較器22からの出力は、次段のフリップフロップ23
のクロック信号入力端子CK、及び、ANDゲート2
4、データレジスタ32のクロック信号入力端子CKに
入力される。フリップフロップ23は、比較器22か
ら”L”の信号が出力される回数、即ち、カウンタ21
のカウント値とレジスタ20に設定されているビット数
とが一致した回数が奇数の場合には”H”の信号を出力
し、偶数の場合には”L”の信号を出力する。このフリ
ップフロップ23の出力は、データレジスタ32のイネ
ーブル端子ENに入力されると共に、シフトレジスタ3
4のラッチ信号入力端子Lに入力される。
【0034】データ信号は、先ずシフトレジスタ25に
入力される。シフトレジスタ25では、入力されるデー
タ信号を2ビット毎に区切り、次段のエンコーダ26に
出力する。エンコーダ26では、順次入力される2ビッ
トデータを、その種類に応じて4ビットのデータに変換
してカウンタ27、28、29、30に出力する。具体
的には、”00”の2ビットデータの入力に対して、”
1000”の4ビットデータを出力する。”10”の2
ビットデータの入力に対して、”0100”の4ビット
データを出力する。”01”の2ビットデータの入力に
対して”0010”の4ビットデータを出力する。”1
1”の2ビットデータの入力に対して”0001”の4
ビットデータを出力する。
【0035】エンコーダ26より出力される4ビットの
データの第1ビットのデータは、カウンタ27に、第2
ビットのデータは、カウンタ28に、第3ビットのデー
タは、カウンタ29に、第4ビットのデータは、カウン
タ30に、それぞれ入力される。カウンタ27、28、
29及び30では、”H”の信号の入力に応じてカウン
トアップを行う。比較器31は、カウンタ27、28、
29及び30より出力されるカウント値を比較し、その
カウント値の大きな順に、PPM信号として”100
0”、”0100”、”0010”、”0001”を割
り当てる。比較器31は、各2ビットデータ”0
0”、”10”、”01”、”11”の順で割り当てる
PPM信号をシリアルデータとして出力する。例えば、
カウントの結果、”11”、”00”、”10”、”0
1”の順で出現頻度が高かった場合には、”11”に”
1000”を割り当て、”00”に”0100”を割り
当て、”10”に”0010”を割り当て、”01”
に”0001”割り当てる。この場合、比較器31
は、”0100 0010 0001 1000”の1
6ビットのデータを出力する。
【0036】比較器31より出力された16ビットのデ
ータは、データレジスタ32に入力される。データレジ
スタ32では、フリップフロップ23の出力が”H”で
ある場合、即ち、データの入力回数が奇数である場合
に、比較器22からの出力が”L”から”H”に立ち上
がる際に、比較器31からの出力データをラッチしてセ
レクタ32及びシフトレジスタ34に出力する。セレク
タ33は、エンコーダ26から出力される4ビットデー
タに基づいて、データレジスタ32より出力される16
ビットのデータから所定の位置の4ビットデータを選択
し、これを出力する。具体的には、エンコーダ26より
出力される4ビットのデータが”1000”の場合に
は、データ信号”00”に割り当てるPPM信号とし
て、”0100 0010 0001 1000”の1
6ビットのデータの内、最上位に位置する4ビット分の
データ”0100”を選択し、これを出力する。エンコ
ーダ26より出力される4ビットのデータが”010
0”の場合には、データ信号”10”に割り当てるPP
M信号として、上記16ビットのデータの内、2番目に
位置する4ビット分のデータ”0010”を選択し、こ
れを出力する。エンコーダ26より出力される4ビット
のデータが”0010”の場合には、データ信号”0
1”に割り当てるPPM信号として、上記16ビットの
データの内、3番目に位置する4ビット分のデータ”0
001”を選択し、これを出力する。エンコーダ26よ
り出力される4ビットのデータが”0001”の場合に
は、データ信号”11”に割り当てるPPM信号とし
て、上記16ビットのデータの内、4番目に位置する4
ビット分のデータ”1000”を選択し、これを出力す
る。
【0037】シフトレジスタ34は、20ビットのデー
タをラッチすることができ、フリップフロップ23の出
力が”H”の場合にのみデータの読み取りを行うことが
できる。上位の16ビットのデータ[19:4]とし
て、比較器22より出力される信号の”L”から”H”
への立ち上がりに伴い、データレジスタ32から出力さ
れる16ビットのデータが取り込まれる。下位の4ビッ
トのデータ[3:0]として、データ入力クロック信号
の2分周回路であるフリップフロップ35の出力信号の
立ち上がりに伴い、セレクタ33より出力される4ビッ
トのデータが取り込まれる。データのシフトは転送クロ
ック信号に基づいて行う。転送クロック信号は、下位4
ビットがロードされる毎に4ビットシフトを行い、入力
データが終了した時点で残りの16ビットをシフトでき
るように制御される。この転送クロック信号の入力に応
じて、シフトレジスタ34より出力されるデータをPP
M信号として出力する。即ち、出力信号として、各デー
タ信号に割り当てるPPM信号についての変換規則を表
すデータ、即ち、”0100 0010 000110
00”の16ビットのデータを最初に出力した後に、P
PM信号を出力する。
【0038】図7は、本システムの復調回路の構成を示
す図である。復調回路では、変調回路よりPPM信号の
前に送られてくる変換規則のデータに基づいてデコーダ
を設定し、設定した後に、PPM信号の復調処理を実行
する。本回路は、第1実施形態における復調回路と基本
的な構成は同じであるが、変調回路より出力されたデー
タを受け取る際、最初の16ビットのデータについて
は、信号を復調する回路(具体的には、レジスタ42及
び43)を機能させず、この16ビットのデータに基づ
いて変換規則を設定する処理を行い、この16ビット以
降のデータについて復調処理を実行するように働く回路
を追加したことを特徴とする。
【0039】フリップフロップ40、カウンタ41、3
入力ANDゲート46における機能及び動作は、第1実
施形態の復調回路のフリップフロップ10、カウンタ1
1、3入力ANDゲート14と同じである。まず、デー
タの受信開始に伴い、カウンタ44及びフリップフロッ
プ45のリセット端子RBに”L”の信号を印加して回
路のリセットを行う。カウンタ44は、3ビットカウン
タであり、チップ4位置信号の立ち下がりエッジでカウ
ントアップを行う。カウンタ44は、そのカウント値の
第1ビットのデータを出力端子Q0よりレジスタ42の
データ入力端子D1に入力し、第2ビットのデータを出
力端子Q1よりレジスタ42のデータ入力端子D0に入
力する。4回目のカウントアップで第3ビットのデータ
が”H”になる。この時、第3ビットのデータはフリッ
プフロップ45のクロック信号入力端子CKに入力され
る。フリップフロップ45のデータ入力端子Dには、常
時、”H”の信号が入力されている。フリップフロップ
45は、データ受信開始時にリセットされるため、その
出力Qは、”L”であるが、クロック信号入力端子CK
に一度”H”の信号が入力された以降は、”H”に切り
換わる。フリップフロップ45の出力は、レジスタ42
及び43のイネーブル端子ENに入力される。カウンタ
44及びフリップフロップ45の働きにより、変調回路
より送られてくる信号の内、最初の16ビット分のデー
タが入力されるまでの間は、レジスタ42及び43は無
効にされる。レジスタ42は、変換規則のデータとし
て、フリップフロップ45の出力が”L”の間、チップ
4位置信号の立ち下がりエッジで、A0,A1,A2で
示されるアドレスに入力端子D0,D1に入力されるデ
ータを書き込む。
【0040】第1実施形態の復調回路におけるデコーダ
12の説明で述べた場合と同様に、”1000”のPP
M信号の入力に対して、レジスタ42の入力端子I0,
I1,I2には、”1”,”0”,”1”のデータが入
力される。”0100”のPPM信号の入力に対して、
レジスタ42の入力端子I0,I1,I2には、”
0”,”1”,”1”のデータが入力される。”001
0”のPPM信号の入力に対して、レジスタ42の入力
端子I0,I1,I2には、”1”,”1”,”1”の
データが入力される。”0001”のPPM信号の入力
に対して、レジスタ42の入力端子I0,I1,I2に
は、”1”,”1”,”0”のデータが入力される。
【0041】例えば、最初の16ビットのデータが先に
示した”0100 0010 0001 1000”で
ある場合、上記変調回路において、各2ビットデータ”
00”、”10”、”01”、”11”に対して、”0
100”、”0010”、”0001”、”1000”
のデータを割り当てる変換規則が採用されたことにな
る。この場合、レジスタ42には、(I2,I1,I
0)=(1,1,0)に対するデータとして”00”が
書き込まれ、(I2,I1,I0)=(1,1,1)に
対するデータとして”10”が書き込まれ、(I2,I
1,I0)=(0,1,1)に対するデータとして”0
1”が書き込まれ、(I2,I1,I0)=(1,0,
1)に対するデータとして”11”が書き込まれる。レ
ジスタ42は、最初の16ビット分のデータに基づいて
書き込まれた変換規則に基づいて、17ビット目以降の
データについての復調を行う。これにより、当該復調回
路では、変調回路で設定した変換規則と同じ規則に基づ
いて、PPM信号を復調することができる。
【0042】以上に説明したように、本システムにおい
ては、変調回路によりPPM変調を行う際に、シンボル
内の搬送パルスの位置を前の位置に集中させることによ
り、復調回路において、回路素子へのクロック信号の入
力を停止する時間を最大限長くすることができ、消費電
流の低減効果を最適化することができる。
【0043】(3)適用例 以下、本発明の復調回路又は変復調回路システムをIr
DA1.1、4Mbps方式に従う赤外線データ通信シ
ステムに実際に適用する場合について考察する。図8
は、IrDA1.1、4Mbps方式で採用されるデー
タのフレームフォーマットを表すものである。IrDA
1.1、4Mbps方式では、4値PPM方式を採用す
るが、データ部の透過性を確保するために設けられるプ
リアンプル部(PA)、スタートフラグ部(STA)、
ストップフラグ部(STO)においては、4値PPMの
原則を無視したパターン、具体的には、連続する4ビッ
トの中で一度も”H”が立たないパターンや、”H”が
2回立つパターンが存在している。このため、既に説明
した第1の実施形態における復調回路、及び、第2の実
施形態で説明した変復調回路システムを単純に適用する
ことはできない。ところで、IrDA1.1、4Mbp
s方式に従う赤外線データ通信システムでは、送受信さ
れるプリアンプル部(PA)、スタートフラグ部(ST
A)、及び、ストップフラグ部(STO)のデータをそ
のフォーマットに従って検出する回路については周知で
ある。そこで、赤外線データ通信システム内では、上記
プリアンプル部(PA)、スタートフラグ部(STA)
の後に配置されるデータ部(DD)のデータに対しての
み本発明の復調回路又は変復調回路システムを適用す
る。
【0044】図9の(a)及び(b)は、本発明の復調
回路(図4参照)又は変復調回路システム(図6及び図
7を参照)を採用したIrDA1.1、4Mbps方式
に従う赤外線データ通信システムの構成を示す図であ
る。図9の(a)は、赤外線データ送信装置の構成を示
し、(b)は、赤外線データの受信装置の構成を示す。
【0045】図9の(a)に示す送信装置において、デ
ータ作成部100において作成されたデータ信号は、P
PM変調回路101に入力され、4値PPM方式による
変調処理が施される。中央演算処理装置(図中、CPU
と示す)104はセレクタ103を制御して、PA,S
TA,STO作成部102において作成された所定のフ
ォーマットのプリアンプルデータ(PA),スタートフ
ラグデータ(STA)を送信部105に出力した後に、
PPM変調回路101において変調されたPPM信号を
送信部105に出力する。そして、PPM信号の出力完
了後にストップフラグ(STO)を送信部105に出力
する。送信部105は、セレクタ103を介して入力さ
れるデータを送出する。
【0046】図9の(b)に示す受信装置において、受
信部120は、受信したデータを信号判別部121に出
力する。信号判別部121は、受信データよりデータ部
(DD)のデータを認識し、これをPPM変調回路12
2へ出力する。PPM復調回路122により復調された
データは、データ処理部123において処理される。
【0047】図10は、図9の(a)に示すPPM変調
回路101において実行されるデータの変調処理の例を
示す図である。データ作成部100では、MSB (most si
gnificant bit)が先頭にある元のデータ配列を、LSB (l
east significant bit)が先頭になるように元のデータ
の並び換え、これをPPM変調回路101に出力する。
PPM変調回路101では、 データを2ビット毎のデ
ータDBPi(iは、分割後のデータ番号である。以下
に同じ。)に区切り、予め、又は所定のデータ処理によ
り設定された変換規則に基づいて、各2ビットのデータ
DBPiを4ビットのPPM信号Symiに変換する。
【0048】以上に説明したように、IrDA1.1,
4Mbps方式による赤外線データ通信システムにおい
ては、上記プリアンプル部(PA)、スタートフラグ部
(STA)の後に配置されるデータ部(DD)のデータ
に対して本発明の復調回路又は変復調回路システムを適
用することで、復調回路内における不必要な電流の消費
を抑えたシステムを構成することができる。
【0049】
【発明の効果】本発明の変調回路は、データの変換規則
を固定とせずに、出現頻度に応じた変換規則を設定する
ことができる。また、本発明の復調回路は、上記変調回
路等により設定された変換規則に従い復調を行うが、そ
の際、制御手段により変調信号のシンボル時間内に設け
る所定の搬送パルスを検出した後、次のシンボル時間が
始まるまでの間、当該検出回路へのクロック信号の供給
を停止させることにより、消費電流を低減させることが
できる。また、本発明の変復調回路システムでは、変調
回路によりPPM変調を行う際に、シンボル内の搬送パ
ルスの位置を時間的に前の位置に集中させることによ
り、復調回路において、回路素子へのクロック信号の入
力を停止する時間を最大限長くして消費電流の低減効果
を最適化することができる。
【0050】
【図面の簡単な説明】
【図1】 あるデータ信号を4値PPM方式により変調
して得られるPPM信号を示す図である。
【図2】 4値PPM方式で作成された変調信号から元
のデータ信号を復調する従来の回路を示す図である。
【図3】 図2に示す復調回路内における信号の状態を
示すタイムチャートである。
【図4】 第1の実施形態にかかる復調回路の構成を示
す図である。
【図5】 図4に示す復調回路内における各信号の状態
を示すタイムチャートである。
【図6】 第2の実施形態にかかる変復調回路システム
を構成する変調回路の構成を示す図である。
【図7】 第2の実施形態にかかる変復調回路システム
を構成する復調回路の構成を示す図である。
【図8】 IrDA1.1、4Mbps方式で採用され
るデータのフレームフォーマットを表す図である。
【図9】 (a)は、赤外線データ通信システムにおけ
る変調回路を示し、(b)は、復調回路を示す図であ
る。
【図10】 IrDA1.1、4Mbps方式を採用す
るデータ通信の実行時に、本発明の変調回路により実行
されるデータ部(DD)の変調処理例を示す図である。
【符号の説明】
1、10、23、35、40…フリップフロップ 2、25、34…シフトレジスタ 3、13、20、32…レジスタ 4、12…デコーダ 11、21、27、28、29、30、41…カウンタ 14、24…ANDゲート 22、31…比較器 26…エンコーダ 33…セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/22

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるデータ信号をPPM方式によ
    りPPM信号に変調する変調回路において、 入力されるデータ信号を、処理単位のビット数のデータ
    に分割し、分割したデータの各々の出現頻度に応じて、
    各分割したデータからPPM信号への変換規則を設定す
    る設定手段と、 設定手段により設定された変換規則を用いて、上記所定
    量のデータ信号に対してPPM方式による変調を行う変
    調手段と、 上記変換規則のデータ及び変調後のPPM信号を出力す
    る出力部とを備えることを特徴とする変調回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載される変調回路におい
    て、 設定手段は、出現頻度の高いデータから順に、シンボル
    時間内に設ける搬送パルスが時間的に早い位置にあるP
    PM信号へと変換する規則を設定することを特徴とする
    変調回路。
  3. 【請求項3】 PPM信号のシンボル時間内に設ける所
    定の搬送パルスを検出する検出回路と、 検出回路により所定の搬送パルスを検出した後、次のシ
    ンボル時間が始まるまでの間、当該検出回路へのクロッ
    ク信号の供給を停止させる制御手段と、 PPM信号と共に送られてくる変換規則のデータに基づ
    いて、PPM信号を元のデータ信号に復調する復調手段
    とを備えることを特徴とする復調回路。
  4. 【請求項4】 入力されるデータ信号をPPM方式によ
    りPPM信号に変調する変調回路であって、入力される
    データ信号を、処理単位のビット数のデータに分割し、
    分割したデータの各々の出現頻度に応じて、各分割した
    データからPPM信号への変換規則を設定する設定手段
    と、設定手段により設定された変換規則を用いて、上記
    所定量のデータ信号に対してPPM方式による変調を行
    う変調手段と、上記変換規則のデータ及び変調後のPP
    M信号を出力する出力部とを含む変調回路と、 PPM信号のシンボル時間内に設ける所定の搬送パルス
    を検出する検出回路と、検出回路により所定の搬送パル
    スを検出した後、次のシンボル時間が始まるまでの間、
    当該検出回路へのクロック信号の供給を停止させる制御
    手段と、上記変調回路の出力部よりPPM信号と共に送
    られてくる変換規則のデータに基づいて、PPM信号を
    元のデータ信号に復調する復調手段とを含む復調回路と
    で構成されることを特徴とする変復調回路システム。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載される変復調回路システ
    ムにおいて、 上記変調回路に備える設定手段は、出現頻度の高いデー
    タから順に、シンボル時間内に設ける搬送パルスが時間
    的に早い位置にあるPPM信号へと変換する規則を設定
    することを特徴とする変復調回路システム。
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