JP3961253B2 - バースト光受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、バースト光受信装置に関し、特にポイントーマルチポイント光通信システムにおいて時分割多重方式で伝送されるバースト光信号を受信処理するバースト光受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポイントーマルチポイント光通信システムとしては、例えばITU-T G.983 として国際標準化されたＡＴＭ−ＰＯＮ(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network)システムが知られている。このＡＴＭ−ＰＯＮシステムは、複数の加入者側装置を１台の局側装置に収容する加入者系光伝送システムである。光伝送路は、各加入者側装置に接続される光ファイバが光合分波器にて１本の光ファイバとなり、局側装置に接続される構成である。複数の加入者側装置から１台の局側装置へのデータ伝送は、時分割多重方式によるバーストモードによって行われる。したがって、このＡＴＭ−ＰＯＮシステムは、加入者系での伝送コストの大幅な低減が可能な方式として期待されている。
【０００３】
この種のポイントーマルチポイント光通信システムにおけるバースト光受信装置としては、例えば文献「加入者系伝送用アナログフロントエンドＩＣ」（電子情報通信学会技術研究会報告ＩＤＣ９７−１０４、１９９７年８月）に示されたものが知られている。
【０００４】
図９は、上記文献に示された従来のバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図９において、このバースト光受信装置は、受光素子１０１と、前置増幅器１０２と、リミッタ１０３と、ピーク検出器１０４と、バイアス制御回路１０５と、閾値演算回路（１／２回路）１０６とを備えている。
【０００５】
この従来のバースト光受信装置の動作について説明する。受信される光信号は、受光素子１０１にて電流に変換され、前置増幅器１０２にて電圧変換・増幅される。リミッタ１０３は、前置増幅器１０２の出力を所定の閾値で識別しデジタルデータに再生する。この識別閾値は、以下のようにして最適な値に設定される。
【０００６】
すなわち、前置増幅器１０２から出力される電圧信号の“１”に対応したレベルは、ピーク検出器１０４にてバースト先頭で検出される。また、前置増幅器１０２から出力される電圧信号の“０”に対応したレベルは、バイアス制御回路１０５から出力される電圧と制御誤差の範囲で等しくなる。閾値演算回路（１／２回路）１０６は、“１”と“０”の電位の中央値をリミッタ１０３の閾値として出力する。
【０００７】
その結果、リミッタ１０３では、受光電力が変わっても前置増幅器１０２の出力信号に対して、振幅の１／２電圧を閾値として識別することにより、バーストデータの再生が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバースト光受信装置では、アナログ的なピーク検出器を用いて閾値電圧を発生しているので、環境温度等によりコンデンサ容量の変動や回路利得の変動からピーク検出誤差が発生する。ピーク検出誤差が発生すると、閾値演算回路では、振幅の１／２電圧を閾値として正しく発生することができなくなるので、再生データ信号に大きなパルス幅歪みを発生させる可能性がある。
【０００９】
この発明は、上記の鑑みてなされたもので、パルス幅歪みの発生を抑制できるバースト光受信装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかるバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力を電圧変換増幅する前置増幅回路と、ｎ個の閾値を発生する閾値発生回路と、前記前置増幅回路の出力信号を前記ｎ個の閾値によって識別する識別回路と、前記識別回路が出力するｎ個の識別されたパルス信号それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス信号を検出する検出回路と、前記検出回路が検出したパルス信号に基づき、前記識別回路が出力するｎ個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択する選択回路とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、ｎ個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にｎ個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるｎ個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入る識別信号（パルス列）が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号（パルス列）を選択信号として用い、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から対応する識別信号（パルス列）が選択され、再生デジタル信号が出力される。
【００１２】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路と同じ特性であって基準電圧を出力する増幅回路と、定電流源と、前記増幅回路の出力端と前記定電流源の入力端との間に設けられ、ｎ個の分圧電圧を前記ｎ個の閾値として発生する抵抗分圧回路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてｎ個の分圧電圧がｎ個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、ｎ個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。
【００１４】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路の出力を受けて、高レベルと低レベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作を行い、前記ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を発生するレベル発生回路とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）の各レベルに対して追従したｎ個の閾値によって識別することになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるバースト光受信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図１において、このバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子１と、受光素子１の出力電流を電圧変換・増幅する前置増幅回路２と、ｎ個の閾値信号を発生する多値閾値発生回路３と、前置増幅回路２の出力信号を、多値閾値発生回路３が出力するｎ個の閾値信号によって識別する多値識別回路４と、多値識別回路４が出力するｎ個の識別されたパルス信号（識別信号）それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％±α以内に入るパルス信号を検出するパルス幅検出回路５と、パルス幅検出回路５が検出したパルス信号（選択信号）に基づき、多値識別回路４が出力するｎ個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択し、デジタルデータ（ＤＡＴＡ）を出力する信号選択回路６とを備えている。なお、パルス幅検出回路５と信号選択回路６は、外部からリセット信号ＲＳＴが入力されている。
【００１８】
次に、図１、図２を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図２は、図１に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。（ａ）は多値識別回路における受信バースト信号とｎ個の閾値信号との関係図である。（ｂ）はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【００１９】
受信されるバースト光信号は、受光素子１にて電流に変換され、前置増幅回路２にて電圧変換・増幅され、多値識別回路４に入力される。また、多値閾値発生回路３が発生するｎ個の閾値信号が多値識別回路４に入力される。多値閾値発生回路３では、図２（ａ）に示すように、前置増幅回路２が出力する電圧信号Ｓ０を多値閾値発生回路３が発生するｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、ｎ個の識別信号をパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力する。
【００２０】
図２（ａ）では、ｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nは、閾値Vth_1が、例えば電圧信号Ｓ０のゼロレベルに近い値であり、そこから閾値Vth_2〜Vth_nと順々に所定の間隔で値が大きくなるように設定されている場合が示されている。
【００２１】
多値識別回路４では、各閾値のレベルにおいて、電圧信号Ｓ０との大小比較を行い、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列（デジタル信号）が各識別信号としてパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。図２（ａ）には、電圧信号Ｓ０が、数多くの閾値信号レベルと交差する場合が示されている。したがって、図２（ｂ）に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００２２】
パルス幅検出回路５では、リセット信号ＲＳＴにより初期化されており、多値識別回路４から入力されるｎ個の識別信号それぞれについて、図２（ｂ）に示すように、パルス幅Ａおよびパルス間隔Ｂを検出し、パルス間隔Ｂに対するパルス幅Ａの割合（Ａ／Ｂ）を求め、５０％±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路６に出力する。図２（ｂ）では、閾値Vth_4での識別信号が５０％±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号２１として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路５では、５０％±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路６に出力するようになっている。
【００２３】
信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が１つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路４から入力するｎ個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から５０％に、より近い１つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【００２４】
このように、この実施の形態１によれば、前置増幅回路の出力に対して複数の閾値を適用してパルス列（デジタル信号）からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も５０％に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、５０％に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。従来例のようにピーク検出をしないので、パルス幅歪みの発生を少なくすることができる。
【００２５】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態２では、図１に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路３および多値識別回路４の具体的な構成例が示されている。なお、図３では、図１に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【００２６】
図３において、多値識別回路４は、ｎ個の識別器４−１〜４−ｎを備えている。各識別器には、前置増幅回路２の出力とｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nの対応する閾値とがそれぞれ入力され、各出力（識別信号）がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに入力されている。
【００２７】
また、多値閾値発生回路３は、前置増幅回路２と同じ特性を有し、基準電圧を出力できるように構成される増幅回路７を備えている。増幅回路７の出力端は、抵抗分圧回路８を介して定電流源９に接続されている。定電流源９の出力端は基準電源Vrefに接続されている。
【００２８】
抵抗分圧回路８は、複数の抵抗器８−１〜８−ｎの直列回路で構成されている。抵抗器８−１の抵抗値はＲ１，抵抗器８−２の抵抗値はＲ２，抵抗器８−ｎの抵抗値はＲｎとなっている。抵抗器８−１〜８−ｎの各接続端が、識別器４−１〜４−ｎの閾値入力端に接続されている。
【００２９】
この多値閾値発生回路３では、増幅回路７の出力端から、抵抗分圧回路８、定電流源９、基準電源Vrefへと電流が流れることにより、増幅回路７の出力電圧を基準電圧として、抵抗分圧回路８では、抵抗器８−１〜８−ｎの各接続端にｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nに対応する閾値を発生するようになっている。
【００３０】
次に、図３〜図６を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図４は、時系列で受光素子１に入力するバースト光信号と受光電力の関係を示す図である。図５は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図６は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【００３１】
図４に示すように、受光素子１には、複数のバースト光信号Ｂ１〜Ｂｎが時系列で入力される。そのうち、バースト光信号Ｂ１、Ｂ２は、受光電力が大きく、バースト光信号Ｂ３〜Ｂ５は、受光電力が小さく、バースト光信号Ｂｎは、それらの中間の受光電力であることが示されている。このように、受光素子１には、各種電力のバースト光信号が入力される。
【００３２】
受信されるバースト光信号は、受光素子１にて電流に変換され、前置増幅回路２にて電圧変換・増幅され、多値識別回路４に入力される。また、多値閾値発生回路３では、抵抗分圧回路８によって所定間隔で発生するｎ個の閾値信号が多値識別回路４に入力される。
【００３３】
多値閾値発生回路３では、図５（ａ）、図６（ａ）に示すように、前置増幅回路２が出力する電圧信号Ｓ１，Ｓ２を多値閾値発生回路３が発生するｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、ｎ個の識別信号をパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力する。
【００３４】
なお、図５（ａ）に示す電圧信号Ｓ１は、受光電力が大きい例えばバースト光信号Ｂ２（図４参照）に対する電圧信号であり、図６（ａ）に示す電圧信号Ｓ２は、受光電力が小さい例えばバースト光信号Ｂ３（図４参照）に対する電圧信号である。
【００３５】
多値識別回路４では、識別器４−１〜４−ｎにおいて、閾値レベルと電圧信号Ｓ１，Ｓ２との大小比較が行われ、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列（デジタル信号）が各識別信号としてパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００３６】
図５（ａ）の場合には、電圧信号Ｓ１が大きいので、数多くの閾値信号レベルと交差する。したがって、図５（ｂ）に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００３７】
一方、図６（ａ）の場合には、電圧信号Ｓ２が小さいので、閾値信号レベルと交差する数が少なくなる。したがって、図６（ｂ）に示すように、小数の識別信号がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００３８】
パルス幅検出回路５では、リセット信号ＲＳＴにより初期化されており、多値識別回路４から入力されるｎ個の識別信号それぞれについて、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、パルス幅Ａおよびパルス間隔Ｂを検出し、パルス間隔Ｂに対するパルス幅Ａの割合（Ａ／Ｂ）を求め、５０％±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路６に出力する。
【００３９】
図５（ｂ）では、閾値Vth_4の識別信号が５０％±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号５１として出力される場合が示されている。また、図６（ｂ）では、閾値Vth_2の識別信号が５０％±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号６１として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路５では、５０％±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路６に出力するようになっている。
【００４０】
信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が１つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路４から入力するｎ個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から５０％に、より近い１つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【００４１】
このように、この実施の形態２によれば、前置増幅回路の出力に対しバースト光信号の受光電力によらず所定間隔に固定された複数の閾値を適用してパルス列（デジタル信号）からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も５０％に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、受信レベルの信号振幅が異なる場合でも、それぞれについて５０％に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。
【００４２】
ここで、この実施の形態２では、増幅回路７は、前置増幅回路２と同一特性を持つので、温度・電源変動により前置増幅回路２の出力電圧が変動した場合、増幅回路７は、前置増幅回路２に追従した出力状態となる。一方、定電流源９によって温度・電源変動によらず抵抗分圧回路８には、一定電流が流れるので、抵抗器８−１〜８−ｎの各接続点の電圧間隔は変化することがない。
【００４３】
このため、温度・電源変動があっても、前置増幅回路２の出力信号に対して、一定間隔の安定な閾値を発生することが可能であり、温度・電源変動に追従した多値閾値が得られる。したがって、この実施の形態２によれば、多値識別回路４では、温度・電源変動によらず安定した識別波形を得ることができるので、環境条件に左右されないバースト光受信装置が得られる。
【００４４】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態３では、図１に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路３の具体的な他の構成例が示されている。なお、多値識別回路４の具体的な構成例は、実施の形態２（図３）で示したのと同じである。したがって、図７では、図３に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００４５】
図７において、多値閾値発生回路３は、前置増幅回路２の出力を受けて、高レベルを検出する高レベル検出器１４、低レベルを検出する低レベル検出器１５を備えている。高レベル検出器１４および低レベル検出器１５の出力端には、１／２＋γレベル発生器１６と、１／２＋βレベル発生器１７と、１／２レベル発生器１８と、１／２−βレベル発生器１９と、１／２−γレベル発生器２０とが接続されている。各レベル検出器の出力は、多値識別回路４の識別器４−１〜４−ｎの対応するものの識別信号入力端に接続される。なお、高レベル検出器１４および低レベル検出器１５には、外部からリセット信号ＲＳＴが入力されている。
【００４６】
１／２レベル発生器１８は、高レベル検出器１４の出力S_Highと低レベル検出器１５の出力S_Lowとの差電圧値から１／２閾値電圧Vth_M（図示例ではVth_3）を発生する。１／２＋βレベル発生器１７は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して＋βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M＋β（図示例ではVth_2）を発生する。１／２−βレベル発生器１９は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して−βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−β（図示例ではVth_4）を発生する。１／２＋γレベル発生器１６は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して＋γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M＋γ（図示例ではVth_1）発生する。１／２−γレベル発生器２０は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して−γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−γ（図示例ではVth_ｎ）を発生する。
【００４７】
次に、図７、図８を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図８（ａ）は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図８（ｂ）は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【００４８】
多値閾値発生回路３では、高レベル検出回路１４の出力S_Highと低レベル検出回路１５の出力S_Lowとの差電圧値から、１／２閾値電圧Vth_Mと、この１／２閾値電圧Vth_Mに対して±βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±βと、１／２閾値電圧Vth_Mに対して±γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±γなどの多値閾値電圧を生成する。
【００４９】
つまり、時系列で受光素子１に入力するバースト光信号の受光電力は、図４に示したように、各種のレベルを有しているが、多値閾値発生回路３は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、バースト光信号の受光レベルに追従して、常にその信号振幅の中央付近で識別できる多値閾値を発生することができる。
【００５０】
このように、この実施の形態３によれば、バースト光信号毎にその受光レベルに追従した多値閾値電圧を生成することができるので、パルス幅が５０％±α以内となる識別信号を実施の形態２よりも高い精度で選択することが可能となる。また、発生する閾値の数は、実施の形態２よりも少なくなるので、多値識別回路も少ない識別器で構成することができ、より小さな回路規模でバースト光受信装置を構成することが可能となる。
【００５１】
なお、実施の形態３で示した多値電圧オフセットのβ、γのオフセット値は、一定値であってもよく、また、高レベルに応じた比で発生するようにしてもよい。また、オフセット発生数をβ、γの２種類としたが、異なるより多くのオフセット値を与える構成とすることでもよい。これによれば、パルス幅が５０％±α以内となる識別信号をさらに一層高い精度で選択できるようになる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、ｎ個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にｎ個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるｎ個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入る識別信号（パルス列）が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号（パルス列）を選択信号として用い、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から対応する識別信号（パルス列）が選択され、再生デジタル信号が出力される。したがって、受信されるバースト光信号のピーク検出を行うことなく、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス列を生成出力することができるので、パルス幅歪みの少ないデジタル信号を再生することができる。
【００５３】
つぎの発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてｎ個の分圧電圧がｎ個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。したがって、受信レベルの異なる信号振幅に対して、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス列を再生することができる。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、ｎ個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。したがって、環境条件に左右されないバースト光受信装置が実現できるようになる。
【００５４】
つぎの発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）の各レベルに対して追従したｎ個の閾値によって識別することになる。したがって、パルス幅が５０％の前後所定値以内となる識別信号（パルス列）をさらに高い精度で選択することができる。このとき、用いる閾値の数を減らすことができるので、回路規模を小さくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。（ａ）は多値識別回路における受信バースト信号とｎ個の閾値信号との関係図である。（ｂ）はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【図３】 この発明の実施の形態２によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 時系列で受信されるバースト光信号と受光電力との関係図である。
【図５】 図３に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である（受光電力が大きい場合）。
【図６】 図３に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である（受光電力が小さい場合）。
【図７】 この発明の実施の形態３によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】 図７に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。（ａ）は受光電力が大きい場合の動作説明図である。（ｂ）受光電力が小さい場合の動作説明図である。
【図９】 従来のバースト光受信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 受光素子、２ 前置増幅回路、３ 多値閾値発生回路、４ 多値識別回路、４−１〜４−ｎ 識別器、５ パルス幅検出回路、６ 信号選択回路、７ 増幅回路、８ 抵抗分圧回路、８−１〜８−ｎ 抵抗器、９ 定電流源、１４ 高レベル検出器、１５ 低レベル検出器、１６ １／２−γレベル発生器、１７ １／２＋βレベル発生器、１８ １／２レベル発生器、１９ １／２−βレベル発生器、２０ １／２−γレベル発生器。
【産業上の利用分野】
この発明は、バースト光受信装置に関し、特にポイントーマルチポイント光通信システムにおいて時分割多重方式で伝送されるバースト光信号を受信処理するバースト光受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポイントーマルチポイント光通信システムとしては、例えばITU-T G.983 として国際標準化されたＡＴＭ−ＰＯＮ(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network)システムが知られている。このＡＴＭ−ＰＯＮシステムは、複数の加入者側装置を１台の局側装置に収容する加入者系光伝送システムである。光伝送路は、各加入者側装置に接続される光ファイバが光合分波器にて１本の光ファイバとなり、局側装置に接続される構成である。複数の加入者側装置から１台の局側装置へのデータ伝送は、時分割多重方式によるバーストモードによって行われる。したがって、このＡＴＭ−ＰＯＮシステムは、加入者系での伝送コストの大幅な低減が可能な方式として期待されている。
【０００３】
この種のポイントーマルチポイント光通信システムにおけるバースト光受信装置としては、例えば文献「加入者系伝送用アナログフロントエンドＩＣ」（電子情報通信学会技術研究会報告ＩＤＣ９７−１０４、１９９７年８月）に示されたものが知られている。
【０００４】
図９は、上記文献に示された従来のバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図９において、このバースト光受信装置は、受光素子１０１と、前置増幅器１０２と、リミッタ１０３と、ピーク検出器１０４と、バイアス制御回路１０５と、閾値演算回路（１／２回路）１０６とを備えている。
【０００５】
この従来のバースト光受信装置の動作について説明する。受信される光信号は、受光素子１０１にて電流に変換され、前置増幅器１０２にて電圧変換・増幅される。リミッタ１０３は、前置増幅器１０２の出力を所定の閾値で識別しデジタルデータに再生する。この識別閾値は、以下のようにして最適な値に設定される。
【０００６】
すなわち、前置増幅器１０２から出力される電圧信号の“１”に対応したレベルは、ピーク検出器１０４にてバースト先頭で検出される。また、前置増幅器１０２から出力される電圧信号の“０”に対応したレベルは、バイアス制御回路１０５から出力される電圧と制御誤差の範囲で等しくなる。閾値演算回路（１／２回路）１０６は、“１”と“０”の電位の中央値をリミッタ１０３の閾値として出力する。
【０００７】
その結果、リミッタ１０３では、受光電力が変わっても前置増幅器１０２の出力信号に対して、振幅の１／２電圧を閾値として識別することにより、バーストデータの再生が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバースト光受信装置では、アナログ的なピーク検出器を用いて閾値電圧を発生しているので、環境温度等によりコンデンサ容量の変動や回路利得の変動からピーク検出誤差が発生する。ピーク検出誤差が発生すると、閾値演算回路では、振幅の１／２電圧を閾値として正しく発生することができなくなるので、再生データ信号に大きなパルス幅歪みを発生させる可能性がある。
【０００９】
この発明は、上記の鑑みてなされたもので、パルス幅歪みの発生を抑制できるバースト光受信装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかるバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力を電圧変換増幅する前置増幅回路と、ｎ個の閾値を発生する閾値発生回路と、前記前置増幅回路の出力信号を前記ｎ個の閾値によって識別する識別回路と、前記識別回路が出力するｎ個の識別されたパルス信号それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス信号を検出する検出回路と、前記検出回路が検出したパルス信号に基づき、前記識別回路が出力するｎ個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択する選択回路とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、ｎ個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にｎ個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるｎ個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入る識別信号（パルス列）が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号（パルス列）を選択信号として用い、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から対応する識別信号（パルス列）が選択され、再生デジタル信号が出力される。
【００１２】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路と同じ特性であって基準電圧を出力する増幅回路と、定電流源と、前記増幅回路の出力端と前記定電流源の入力端との間に設けられ、ｎ個の分圧電圧を前記ｎ個の閾値として発生する抵抗分圧回路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてｎ個の分圧電圧がｎ個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、ｎ個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。
【００１４】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路の出力を受けて、高レベルと低レベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作を行い、前記ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を発生するレベル発生回路とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）の各レベルに対して追従したｎ個の閾値によって識別することになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるバースト光受信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図１において、このバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子１と、受光素子１の出力電流を電圧変換・増幅する前置増幅回路２と、ｎ個の閾値信号を発生する多値閾値発生回路３と、前置増幅回路２の出力信号を、多値閾値発生回路３が出力するｎ個の閾値信号によって識別する多値識別回路４と、多値識別回路４が出力するｎ個の識別されたパルス信号（識別信号）それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％±α以内に入るパルス信号を検出するパルス幅検出回路５と、パルス幅検出回路５が検出したパルス信号（選択信号）に基づき、多値識別回路４が出力するｎ個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択し、デジタルデータ（ＤＡＴＡ）を出力する信号選択回路６とを備えている。なお、パルス幅検出回路５と信号選択回路６は、外部からリセット信号ＲＳＴが入力されている。
【００１８】
次に、図１、図２を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図２は、図１に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。（ａ）は多値識別回路における受信バースト信号とｎ個の閾値信号との関係図である。（ｂ）はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【００１９】
受信されるバースト光信号は、受光素子１にて電流に変換され、前置増幅回路２にて電圧変換・増幅され、多値識別回路４に入力される。また、多値閾値発生回路３が発生するｎ個の閾値信号が多値識別回路４に入力される。多値閾値発生回路３では、図２（ａ）に示すように、前置増幅回路２が出力する電圧信号Ｓ０を多値閾値発生回路３が発生するｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、ｎ個の識別信号をパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力する。
【００２０】
図２（ａ）では、ｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nは、閾値Vth_1が、例えば電圧信号Ｓ０のゼロレベルに近い値であり、そこから閾値Vth_2〜Vth_nと順々に所定の間隔で値が大きくなるように設定されている場合が示されている。
【００２１】
多値識別回路４では、各閾値のレベルにおいて、電圧信号Ｓ０との大小比較を行い、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列（デジタル信号）が各識別信号としてパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。図２（ａ）には、電圧信号Ｓ０が、数多くの閾値信号レベルと交差する場合が示されている。したがって、図２（ｂ）に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００２２】
パルス幅検出回路５では、リセット信号ＲＳＴにより初期化されており、多値識別回路４から入力されるｎ個の識別信号それぞれについて、図２（ｂ）に示すように、パルス幅Ａおよびパルス間隔Ｂを検出し、パルス間隔Ｂに対するパルス幅Ａの割合（Ａ／Ｂ）を求め、５０％±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路６に出力する。図２（ｂ）では、閾値Vth_4での識別信号が５０％±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号２１として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路５では、５０％±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路６に出力するようになっている。
【００２３】
信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が１つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路４から入力するｎ個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から５０％に、より近い１つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【００２４】
このように、この実施の形態１によれば、前置増幅回路の出力に対して複数の閾値を適用してパルス列（デジタル信号）からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も５０％に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、５０％に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。従来例のようにピーク検出をしないので、パルス幅歪みの発生を少なくすることができる。
【００２５】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態２では、図１に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路３および多値識別回路４の具体的な構成例が示されている。なお、図３では、図１に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【００２６】
図３において、多値識別回路４は、ｎ個の識別器４−１〜４−ｎを備えている。各識別器には、前置増幅回路２の出力とｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nの対応する閾値とがそれぞれ入力され、各出力（識別信号）がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに入力されている。
【００２７】
また、多値閾値発生回路３は、前置増幅回路２と同じ特性を有し、基準電圧を出力できるように構成される増幅回路７を備えている。増幅回路７の出力端は、抵抗分圧回路８を介して定電流源９に接続されている。定電流源９の出力端は基準電源Vrefに接続されている。
【００２８】
抵抗分圧回路８は、複数の抵抗器８−１〜８−ｎの直列回路で構成されている。抵抗器８−１の抵抗値はＲ１，抵抗器８−２の抵抗値はＲ２，抵抗器８−ｎの抵抗値はＲｎとなっている。抵抗器８−１〜８−ｎの各接続端が、識別器４−１〜４−ｎの閾値入力端に接続されている。
【００２９】
この多値閾値発生回路３では、増幅回路７の出力端から、抵抗分圧回路８、定電流源９、基準電源Vrefへと電流が流れることにより、増幅回路７の出力電圧を基準電圧として、抵抗分圧回路８では、抵抗器８−１〜８−ｎの各接続端にｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nに対応する閾値を発生するようになっている。
【００３０】
次に、図３〜図６を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図４は、時系列で受光素子１に入力するバースト光信号と受光電力の関係を示す図である。図５は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図６は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【００３１】
図４に示すように、受光素子１には、複数のバースト光信号Ｂ１〜Ｂｎが時系列で入力される。そのうち、バースト光信号Ｂ１、Ｂ２は、受光電力が大きく、バースト光信号Ｂ３〜Ｂ５は、受光電力が小さく、バースト光信号Ｂｎは、それらの中間の受光電力であることが示されている。このように、受光素子１には、各種電力のバースト光信号が入力される。
【００３２】
受信されるバースト光信号は、受光素子１にて電流に変換され、前置増幅回路２にて電圧変換・増幅され、多値識別回路４に入力される。また、多値閾値発生回路３では、抵抗分圧回路８によって所定間隔で発生するｎ個の閾値信号が多値識別回路４に入力される。
【００３３】
多値閾値発生回路３では、図５（ａ）、図６（ａ）に示すように、前置増幅回路２が出力する電圧信号Ｓ１，Ｓ２を多値閾値発生回路３が発生するｎ個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、ｎ個の識別信号をパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力する。
【００３４】
なお、図５（ａ）に示す電圧信号Ｓ１は、受光電力が大きい例えばバースト光信号Ｂ２（図４参照）に対する電圧信号であり、図６（ａ）に示す電圧信号Ｓ２は、受光電力が小さい例えばバースト光信号Ｂ３（図４参照）に対する電圧信号である。
【００３５】
多値識別回路４では、識別器４−１〜４−ｎにおいて、閾値レベルと電圧信号Ｓ１，Ｓ２との大小比較が行われ、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列（デジタル信号）が各識別信号としてパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００３６】
図５（ａ）の場合には、電圧信号Ｓ１が大きいので、数多くの閾値信号レベルと交差する。したがって、図５（ｂ）に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００３７】
一方、図６（ａ）の場合には、電圧信号Ｓ２が小さいので、閾値信号レベルと交差する数が少なくなる。したがって、図６（ｂ）に示すように、小数の識別信号がパルス幅検出回路５と信号選択回路６とに出力される。
【００３８】
パルス幅検出回路５では、リセット信号ＲＳＴにより初期化されており、多値識別回路４から入力されるｎ個の識別信号それぞれについて、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、パルス幅Ａおよびパルス間隔Ｂを検出し、パルス間隔Ｂに対するパルス幅Ａの割合（Ａ／Ｂ）を求め、５０％±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路６に出力する。
【００３９】
図５（ｂ）では、閾値Vth_4の識別信号が５０％±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号５１として出力される場合が示されている。また、図６（ｂ）では、閾値Vth_2の識別信号が５０％±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号６１として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路５では、５０％±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路６に出力するようになっている。
【００４０】
信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が１つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路４から入力するｎ個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路６では、パルス幅検出回路５から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から５０％に、より近い１つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【００４１】
このように、この実施の形態２によれば、前置増幅回路の出力に対しバースト光信号の受光電力によらず所定間隔に固定された複数の閾値を適用してパルス列（デジタル信号）からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も５０％に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、受信レベルの信号振幅が異なる場合でも、それぞれについて５０％に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。
【００４２】
ここで、この実施の形態２では、増幅回路７は、前置増幅回路２と同一特性を持つので、温度・電源変動により前置増幅回路２の出力電圧が変動した場合、増幅回路７は、前置増幅回路２に追従した出力状態となる。一方、定電流源９によって温度・電源変動によらず抵抗分圧回路８には、一定電流が流れるので、抵抗器８−１〜８−ｎの各接続点の電圧間隔は変化することがない。
【００４３】
このため、温度・電源変動があっても、前置増幅回路２の出力信号に対して、一定間隔の安定な閾値を発生することが可能であり、温度・電源変動に追従した多値閾値が得られる。したがって、この実施の形態２によれば、多値識別回路４では、温度・電源変動によらず安定した識別波形を得ることができるので、環境条件に左右されないバースト光受信装置が得られる。
【００４４】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態３では、図１に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路３の具体的な他の構成例が示されている。なお、多値識別回路４の具体的な構成例は、実施の形態２（図３）で示したのと同じである。したがって、図７では、図３に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００４５】
図７において、多値閾値発生回路３は、前置増幅回路２の出力を受けて、高レベルを検出する高レベル検出器１４、低レベルを検出する低レベル検出器１５を備えている。高レベル検出器１４および低レベル検出器１５の出力端には、１／２＋γレベル発生器１６と、１／２＋βレベル発生器１７と、１／２レベル発生器１８と、１／２−βレベル発生器１９と、１／２−γレベル発生器２０とが接続されている。各レベル検出器の出力は、多値識別回路４の識別器４−１〜４−ｎの対応するものの識別信号入力端に接続される。なお、高レベル検出器１４および低レベル検出器１５には、外部からリセット信号ＲＳＴが入力されている。
【００４６】
１／２レベル発生器１８は、高レベル検出器１４の出力S_Highと低レベル検出器１５の出力S_Lowとの差電圧値から１／２閾値電圧Vth_M（図示例ではVth_3）を発生する。１／２＋βレベル発生器１７は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して＋βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M＋β（図示例ではVth_2）を発生する。１／２−βレベル発生器１９は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して−βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−β（図示例ではVth_4）を発生する。１／２＋γレベル発生器１６は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して＋γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M＋γ（図示例ではVth_1）発生する。１／２−γレベル発生器２０は、１／２閾値電圧Vth_Mに対して−γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−γ（図示例ではVth_ｎ）を発生する。
【００４７】
次に、図７、図８を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図８（ａ）は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図８（ｂ）は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【００４８】
多値閾値発生回路３では、高レベル検出回路１４の出力S_Highと低レベル検出回路１５の出力S_Lowとの差電圧値から、１／２閾値電圧Vth_Mと、この１／２閾値電圧Vth_Mに対して±βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±βと、１／２閾値電圧Vth_Mに対して±γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±γなどの多値閾値電圧を生成する。
【００４９】
つまり、時系列で受光素子１に入力するバースト光信号の受光電力は、図４に示したように、各種のレベルを有しているが、多値閾値発生回路３は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、バースト光信号の受光レベルに追従して、常にその信号振幅の中央付近で識別できる多値閾値を発生することができる。
【００５０】
このように、この実施の形態３によれば、バースト光信号毎にその受光レベルに追従した多値閾値電圧を生成することができるので、パルス幅が５０％±α以内となる識別信号を実施の形態２よりも高い精度で選択することが可能となる。また、発生する閾値の数は、実施の形態２よりも少なくなるので、多値識別回路も少ない識別器で構成することができ、より小さな回路規模でバースト光受信装置を構成することが可能となる。
【００５１】
なお、実施の形態３で示した多値電圧オフセットのβ、γのオフセット値は、一定値であってもよく、また、高レベルに応じた比で発生するようにしてもよい。また、オフセット発生数をβ、γの２種類としたが、異なるより多くのオフセット値を与える構成とすることでもよい。これによれば、パルス幅が５０％±α以内となる識別信号をさらに一層高い精度で選択できるようになる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、ｎ個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にｎ個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるｎ個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入る識別信号（パルス列）が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号（パルス列）を選択信号として用い、識別回路が出力するｎ個の識別信号（パルス列）の中から対応する識別信号（パルス列）が選択され、再生デジタル信号が出力される。したがって、受信されるバースト光信号のピーク検出を行うことなく、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス列を生成出力することができるので、パルス幅歪みの少ないデジタル信号を再生することができる。
【００５３】
つぎの発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてｎ個の分圧電圧がｎ個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。したがって、受信レベルの異なる信号振幅に対して、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス列を再生することができる。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、ｎ個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。したがって、環境条件に左右されないバースト光受信装置が実現できるようになる。
【００５４】
つぎの発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号（前置増幅回路の出力信号）の各レベルに対して追従したｎ個の閾値によって識別することになる。したがって、パルス幅が５０％の前後所定値以内となる識別信号（パルス列）をさらに高い精度で選択することができる。このとき、用いる閾値の数を減らすことができるので、回路規模を小さくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。（ａ）は多値識別回路における受信バースト信号とｎ個の閾値信号との関係図である。（ｂ）はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【図３】 この発明の実施の形態２によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 時系列で受信されるバースト光信号と受光電力との関係図である。
【図５】 図３に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である（受光電力が大きい場合）。
【図６】 図３に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である（受光電力が小さい場合）。
【図７】 この発明の実施の形態３によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】 図７に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。（ａ）は受光電力が大きい場合の動作説明図である。（ｂ）受光電力が小さい場合の動作説明図である。
【図９】 従来のバースト光受信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 受光素子、２ 前置増幅回路、３ 多値閾値発生回路、４ 多値識別回路、４−１〜４−ｎ 識別器、５ パルス幅検出回路、６ 信号選択回路、７ 増幅回路、８ 抵抗分圧回路、８−１〜８−ｎ 抵抗器、９ 定電流源、１４ 高レベル検出器、１５ 低レベル検出器、１６ １／２−γレベル発生器、１７ １／２＋βレベル発生器、１８ １／２レベル発生器、１９ １／２−βレベル発生器、２０ １／２−γレベル発生器。
Claims (3)
- 受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力を電圧変換増幅する前置増幅回路と、
ｎ個の閾値を発生する閾値発生回路と、
前記前置増幅回路の出力信号を前記ｎ個の閾値によって識別する識別回路と、
前記識別回路が出力するｎ個の識別されたパルス信号それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が５０％の前後所定値以内に入るパルス信号を検出する検出回路と、
前記検出回路が検出したパルス信号に基づき、前記識別回路が出力するｎ個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択する選択回路と、
を備えたことを特徴とするバースト光受信装置。 - 前記閾値発生回路は、
前記前置増幅回路と同じ特性であって基準電圧を出力する増幅回路と、
定電流源と、
前記増幅回路の出力端と前記定電流源の入力端との間に設けられ、ｎ個の分圧電圧を前記ｎ個の閾値として発生する抵抗分圧回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバースト光受信装置。 - 前記閾値発生回路は、
前記前置増幅回路の出力を受けて、高レベルと低レベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、
前記レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作を行い、前記ｎ個の閾値であるｎ個のレベル信号を発生するレベル発生回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバースト光受信装置。
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