JPH0376622B2 - - Google Patents

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JPH0376622B2
JPH0376622B2 JP6803583A JP6803583A JPH0376622B2 JP H0376622 B2 JPH0376622 B2 JP H0376622B2 JP 6803583 A JP6803583 A JP 6803583A JP 6803583 A JP6803583 A JP 6803583A JP H0376622 B2 JPH0376622 B2 JP H0376622B2
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Nobuyuki Tokura
Yoshiro Hakamata
Kimio Oguchi
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B20/1407Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels code representation depending on a single bit, i.e. where a one is always represented by a first code symbol while a zero is always represented by a second code symbol
    • G11B20/1419Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels code representation depending on a single bit, i.e. where a one is always represented by a first code symbol while a zero is always represented by a second code symbol to or from biphase level coding, i.e. to or from codes where a one is coded as a transition from a high to a low level during the middle of a bit cell and a zero is encoded as a transition from a low to a high level during the middle of a bit cell or vice versa, e.g. split phase code, Manchester code conversion to or from biphase space or mark coding, i.e. to or from codes where there is a transition at the beginning of every bit cell and a one has no second transition and a zero has a second transition one half of a bit period later or vice versa, e.g. double frequency code, FM code
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H04L7/046Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal using a dotting sequence

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は強度変調を受けたバースト信号、特
に光バースト信号の受信に適する受信装置に関す
る。
<従来技術> 従来の強度変調を受けた光バースト信号の受信
装置は第1図に示すように構成されていた。即ち
受信光バースト信号1は、光電気変換回路2で電
気に変換され、その電気信号は増幅回路3で増幅
された後、識別回路4で識別されて受信信号出力
端子5に出力される。
第2図に第1図の各部の信号波形を示す。第2
図Aは光入力信号1、第2図Bは増幅回路3が直
流増幅形式の場合の出力、第2図Cは増幅回路3
が交流増幅形式の場合の出力である。第2図Aに
示したように受信光バースト信号1は光強度変調
のため、信号には負の成分が無い。よつて第2図
Bに示したように直流まで増幅できる増幅回路3
を用いる場合は識別回路4への入力信号の直流レ
ベルの変動が生じない。このめ識別回路4の最適
識別レベルは点線lS1のように一定であるが、こ
の増幅回路3としては高利得、広帯域増幅を必要
とするため、直流増幅を用いることは実際には困
難であり、交流増幅回路が用いられる。この場
合、交流増幅回路の出力は第2図Cに示したよう
に、光入力バースト信号に対して直流遮断による
過渡応答が生じ、識別回路4の最適識別レベルが
点線lS2で示すように変動する。通常の識別回路
4の識別レベルは固定であり、定常状態において
最適となるレベルに設定し、このレベルはゼロレ
ベルに近ずくため、バースト信号の初めの部分が
正常に識別できなくなる点があつた。またこの過
渡応答時間領域を小さくするため、交流増幅回路
3の遮断周波数を高くする方法があるが、遮断周
波数を高くすることにより定常状態において増幅
回路3の出力に波形歪が生じ、これによりアイパ
ターンが劣化し、識別誤りが多くなる欠点があつ
た。
一方、2ケ所以上から光信号を同時に受信(光
信号の衝突)した場合、それらの光信号にある程
度以上のレベル差があると、デイジタル信号の識
別誤りが生じない。これはデイジタル信号伝送の
利点であるが、信号の衝突の情報を得ることがで
きず、パケツト伝送手順の1つであるCSMA/
CD方式〔文献R.M.Metcalfe and D.R.Boggs,
“Ethernet:Distributed Packet Switching for
Local Computer Networrks”,
Communications of the ACM,Vol.19,no.7,
July1976〕を適用できない欠点があつた。つまり
信号衝突が生じた場合に、例えばそのすべての送
信源からの光送信を停止し、異なる適当な時間を
おいて再送信させるが、1つの送信源の機能が低
下して送信出力が小さくなつていると、前述した
ように信号衝突が検出されず、そのレベル低下し
た送信源よりの情報は受信装置に受信されない
まゝになる。
<発明の概要> この発明の第1の目的は交流増幅回路を用い、
しかもバースト信号受信における過渡応答時間を
小さくし、かつ2値識別を可能としたバースト信
号受信装置を提供することにある。
この発明の第2の目的は信号衝突を比較的簡単
な構成で検出することができるバースト信号受信
装置を提供することにある。
この発明によればマンチエスタ符号、即ちダイ
パルス符号とされた信号により強度変調したバー
スト信号を受信する装置において、受信信号をパ
ーシヤルレスポンス変換PR(1,−1)(バイポー
ラ変換)回路を通すことにより、交流信号に変換
し、この交流信号を2値識別器で、2符号に変換
されたマンチエスタ符号に対応する後半の符号時
刻に行い、その出力をバースト信号の受信装置出
力とする。
更に前記2値識別器の識別レベルを零よりわず
かずらしたものを用い、かつ各入力符号時刻ごと
に識別を行い、その識別した符号列の遷移則違反
を遷移則違反検出回路で検出し、この検出出力を
バースト信号の異常、例えば信号衝突、同期異常
として検出する。つまり2符号に変換されたマン
チエスタ符号に対応する前半の符号時刻の1つお
きにパーシヤルレスポンス変換により3値のアイ
パターンが生じ、小さいレベルの信号が大きいレ
ベルの信号に衝突すると、前記3値アイパターン
部分のレベルが相対的に大きく影響を受け、この
部分の2値識別が遷移則違反となり、1個の2値
識別器で遷移則違反の検出が可能となる。以上の
説明より理解されるようにこの発明の受信装置の
前提として送信側では送信データをマンチエスタ
符号に変換し、そのマンチエスタ符号データで光
や電波などの搬送波を強度変調して、バースト信
号として送信する。
<第1実施例> 第3図はこの発明を光通信方式に適用した例を
示す。
光バースト信号送信器10の送信データ入力端
子11に入力された伝送信号A(例えば第4図A)
はマンチエスタ符号変換回路14に入力される。
伝送信号Aと同期したクロツク信号(o)もク
ロツク入力端子12からマンチエスタ符号変換回
路14に入る。このマンチエスタ符号変換則は第
5図に示すように“0”入力に対し変換出力は
“10”,“1”入力に対し変換出力は“01”である。
送信可入力端子13の入力Bが第4図Bに示すよ
うに時点t1より立上ると、マンチエスタ符号変換
回路14の出力C(第4図C)はバースト状の信
号になり電気・光変換回路15で光強度変調を受
けて光信号6となり、光バースト信号送信器10
から送り出される。
この光信号6はこの発明が適用された光バース
ト信号受信器20の光・電気変換回路2で電気に
変換される。その電気信号出力はパーシヤルレス
ポンス符号変換回路21で第4図Dに示すように
直流成分が除かれた信号Dに変換される。この変
換則は第5図に示すように“1”入力に対し
“1,−1”、“0”入力に対し“0,0”の各2符
号にわたる変換を行う。パーシヤルレスポンス符
号変換回路21はアナログ回路で構成され、入力
を1ビツト分遅延して極性反転したものと、遅延
しない入力とを加算する機能をもち、直流成分を
除去する一種の波特性を示す。このような構成
であるから例えば“10”入力は“1,−1”と
“00”とに変換されるが、その後半の“−1”と
前半の“0”は重なるため“1−10”に変換され
る。連続するデータの場合はこの変換出力の第1
時刻の“1”はその前の符号に依存する値Xとな
る。いまこの前の符号に依存する出力をX、正の
振幅出力を+、負の振幅出力を−として示すと、
第5図に示すように符号“1010”は“X−+−”
に変換される。これと対応する出力波形は第5図
中の識別器入力パターンの欄の対応するものとな
る。
このようにパーシヤルレスポンス変換は一種の
バイポーラ変換であつて、パーシヤルレスポンス
変換を受けた信号は交流増幅器3′で増幅しても
直流成分が無いことより第2図Cに示したような
最適識別レベルの変動は生じない。この交流増幅
器3′の増幅出力信号Dは識別器4とタイミング
抽出回路22とに入力される。タイミング抽出回
路22では非線形抽出(全波整流第4図E)を行
うことにより情報伝送クロツク(o)の2倍の
周波数2oを有する信号F(第4図F)が得られ、
これは1/2分周回路23とキヤリア検出回路24
とに入力される。キヤリア検出回路24は情報伝
送クロツクの2倍の周波数2o成分の有無により
キヤリア(光バースト信号受信器の入力)を検知
する。この検知出力Gは第4図Gに示すように時
点t1より、クロツクFの半周期分遅れて立上り、
単安定マルチバイブレータ25に入る。単安定マ
ルチバイブレータ25の出力H(第4図H)は同
期パターン検出回路26に入力される。
一方、1/2分周回路23の出力I(第4図I)は
情報伝送クロツク(o)と同じ周波数となり、
同期パターン検出回路26、クロツク出力端子2
7及び識別器4へ出力する。識別器4では1/2分
周回路23のクロツクIで交流増幅器3′の出力
Dを識別し、その第4図Jに示すNRZ符号の識
別出力Jは受信信号出力端子5と同期パターン検
出回路26とに供給される。同期パターン検出回
路26はキヤリア検出から一定時間(単安定マル
チバイブレータ25の出力Hが高レベルの時間
T1)、同期検出動作を行う。つまりクロツクIの
立上りで識別出力JをサンプリングしてOをサン
プリングするまで1/2分周回路23をリセツトす
る。この時間T1は通常の伝送信号のプリアンブ
ル時間以下に選ばれている。この時間内に特定の
同期パターンが識別器4の出力J(第4図の例で
は1と0の交番パターンを示している)に得られ
ないと同期パターン検出回路26から出力K(第
4図K)が出て、1/2分周回路23の出力を反転
することにより同期引込みを行う。よつて、第4
図では時点t3に0を検出してそれ以後“10”が交
番するので同期パターン検出回路26からの出力
Kが無く、T1時間経過後に同期状態が確立する。
この同期引込み後のアイパターン(72MHzの低
域波器を通した例)は第6図に示すように前半
が3値で後半が2値のウインクパターンとなり、
後半で識別すると2値識別となり識別劣化を少な
くすることができ、かつ識別器4は簡単な2値識
別回路でよいことになる。
<第2実施例> 第7図は第3図に示した実施例において交流増
幅器3′以後を変更して光バースト信号受信装置
に光バースト信号衝突検出機能を付加した実施例
であり、第3図と対応する部分には同一符号を付
けてある。また第7図中の各部の動作波形例を第
8図に示し、第4図と対応する部分には同一符号
を付けてある。
第3図中の交流増幅器3′より出力が得られる
までは同じ動作をするためそれまでについては省
略する。光バースト信号が2ケ所から時間的に少
しずれて光バースト信号受信装置20に致着した
場合(光信号衝突)の交流増幅器3′の出力をそ
れぞれ第8図D1及びD2とすると、第7図中の入
力端子30の入力はD1+D2となる。この入力信
号は識別器4とタイミング抽出回路22に入力さ
れる。タイミング抽出回路22は前述と同様にし
て情報伝送クロツクの2倍の周波数(2o)を有
する信号Fを出力する。この信号FはOR回路3
6を通じ1/2分周回路23へ供給されて周波数o
の情報伝送クロツクIとなる。信号Fで入力信号
D1+D2を識別器4で識別し、その識別出力Lを
シフトレジスタ31に入力する。シフトレジスタ
31は2o周期で識別した信号Lを信号Fで読込
み3符号分記憶する。シフトレジスタ31の最初
の段の出力は1/2分周回路23の出力情報伝送ク
ロツクIとAND回路33でANDをとりRZ符号
として再生データJが受信信号出力端子5に出力
される。
この3段のシフトレジスタ31の各段に得られ
る3つの識別符号の組合せは第5図中の識別出力
の欄に示すものとなる。識別器4のしきい値レベ
ルが第6図に示すように0に対し+△もしくは−
△にずれている2種類について第5図に示してい
る。第5図に遷移則違反の欄に、対応する識別出
力符号に対する遷移則違反を示す。即ち例えば正
しい識別符号“010”が“000”となるような符号
の移り変りはなく、この3ビツト中の第2ビツト
目が0となるパターンはあり得ないものである。
同様に第5図中の3ビツトの識別出力の第2ビツ
ト目の符号が変化したものはすべて遷移則に違反
したものである。この遷移則違反を用いて情報伝
送クロツク(o)の同期誤りや受信信号衝突検
出ができる。
第7図及び第8図の例は識別出力Lは識別器4
のしきい値が−△の場合を示し、遷移則違反検出
回路32はシフトレジスタ31からの3ビツト入
力が“000”,“001”,“100”,“111”の各場合を検
出して出力するように論理回路で構成される。第
8図の時点t4に遷移則違反検出回路32の3ビツ
トの入力パターンLが“111”となり、第5図の
遷移則違反のパターンと一致することにより、遷
移則違反検出回路32は出力を出し、その出力と
oの情報伝送クロツクIとANDがAND回路34
でとられて衝突(遷移則違反)検出出力端子37
に出力Mを出す。
一方、キヤリア検出回路24と単安定マルチバ
イブレータ25の動作は第3図の説明と同様に、
キヤリア検出から一定時間、同期引込み動作を行
うゲート信号Hを発生する。この信号Hと衝突
(遷移則違反)検出出力MとをAND回路35に入
力し、その出力はOR回路36を通して1/2分周
回路23に入力され、2oのクロツクパルスFが
1個減少されて同期引込みが行なわれる。すなわ
ち、2個のパルスの間に1個のパルスを挿入して
幅の長い1個のパルスに変換することで1パルス
減じる。また第8図中の例えば時点t5t6t7……の
ように同期引込み後にも遷移則違反が生じて出力
Mが現われる場合は、光入力信号が2以上あるた
めに生じているとして良いのでこの出力Mは衝突
検出信号として使用できる。この場合にも第3図
の説明で示したように受信信号出力Jには誤りが
生じにくい。更に第5図、第6図に示したように
遷移則違反はウインクパターンの前半(3値アイ
パターン)で発生しやすい。よつてしきい値△を
小さくすることで干渉波(信号衝突)妨害を受け
やすくでき、レベルの小さい干渉波(衝突)検出
が可能となる。また、受信信号はウインクパター
ンの後半(2値アイパターン)で行うので干渉波
の影響を受けにくい。しきい値△が小さいのでウ
インクパターンの前半と後半に用いる識別器4は
共用できる。
<効 果> 以上説明したようにこの発明によればバースト
受信装置に交流増幅器が使用できること、更にバ
ースト信号に対する過渡応答時間が短いこと、低
いレベルの信号衝突検出ができること、受信信号
の識別劣化が少いこと、遷移則違反より情報伝送
クロツク誤同期信号が得られることなどの利点が
ある。更にこの発明の装置は従来の回路に付加す
るもの少なくて良い。このような特徴があること
より高速パケツト伝送の受信装置や、CSMA/
CD方式の受信装置にも適用できる。光バースト
信号受信器について示したが、同軸ケーブルやペ
ア線を用いて伝送路用のバースト信号受信器にも
適用できることは明らかである。しかし特に光の
強度変調による伝送においては伝送路での電気信
号の10dB損失は光パワ20dBの損失となるため、
レベル差の大きい光バースト間の衝突が生じ易い
から、この発明は特に光バーストの衝突検出に適
する。
以上の説明でパーシヤルレスポンス変換後に零
レベルが現れる信号の遷移を利用して衝突の検出
ができることを示したが、この零レベルが現れる
伝送信号パターンとしては、第5図に示したよう
に、0,1と1,0がある。前者はマンチエスタ
符号に変換すると1001となり、これをパーシヤル
レスポンス変換したときに、0が無変換であるた
め、0が連続している部分で零レベルが生じる一
方、後者はマンチエスタ符号に変換すると0110と
なり、これをパーシヤルレスポンス変換した時
に、+レベル、−レベルと変換される1が連続して
いるため+レベルと−レベルが打ち消し合つて零
レベルが生じる。この場合、微妙な位相やレベル
のずれ等により打ち消しが不完全であると、完全
な零レベルではなく雑音が発生することになる。
これに対して、前者は最初から零レベルに設定さ
れた信号があるため、打ち消しの不完全性による
雑音が生じず、識別レベルを零に近づけることが
可能となる。従つて、前者の伝送信号パターンが
0,1の時に衝突検出を行えば、識別レベルを零
に近づけるため、本来零レベルである場所に衝突
によつて発生する小さいレベルの信号も識別で
き、この信号の遷移則違反を調べることにより、
高感度で高信頼な衝突検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光バースト受信装置を示すブロ
ツク図、第2図は第1図に示した光バースト受信
装置の各部の波形図、第3図はこの発明の実施例
を示すブロツク図、第4図は第3図の各部の波形
例を示す図、第5図はこの発明に用いた符号変換
の各種組合せを示す図、第6図は識別器入力のア
イパターン(ウインクパターン)を示す図、第7
図はこの発明の他実施例を示すブロツク図、第8
図は第7図の各部の波形例を示す図である。 1……受信光、2……光電気変換回路、3……
増幅回路、4……識別器、5……受信信号出力端
子、10……光バースト受信器、11……送信デ
ータ入力端子、12……クロツク入力端子、13
……送信可入力端子、14……マンチエスタ符号
変換回路、15……電気・光変換回路、20……
光バースト信号受信器、21……パーシヤルレス
ポンス変換回路、22……タイミング抽出回路、
23……1/2分周回路、24……キヤリア検出回
路、25……単安定マルチバイブレータ、26…
…同期パターン検出回路、27……クロツク出力
端子、30……入力端子、31……3段シフトレ
ジスタ、32……遷移則違反検出回路、37……
衝突(遷移則違反)検出出力端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 マンチエスタ符号変換後に強度変調を受けた
    バースト信号の受信装置において、受信信号をパ
    ーシヤルレスポンス変換により(1,−1)の交
    流に変換するパーシヤルレスポンス変換回路と、
    そのパーシヤルレスポンス変換回路の変換出力が
    供給され、これを2符号に変換されたマンチエス
    タ符号の2符号の後半の符号に対応する時刻に信
    号識別する2値識別器とを備えたことを特徴とす
    るバースト信号受信装置。 2 マンチエスタ符号変換後に強度変調を受けた
    バースト信号の受信装置において、受信信号をパ
    ーシヤルレスポンス変換により(1,−1)の交
    流に変換するパーシヤルレスポンス変換回路と、
    そのパーシヤルレスポンス変換回路の変換出力が
    供給され、これを2符号に変換されたマンチエス
    タ符号の2符号の前半と後半の符号に対応する時
    刻に、零よりわずかずれた識別レベルで信号識別
    する2値識別器と、その識別した符号列の遷移則
    違反を受信バースト信号異常出力とする遷移則違
    反検出回路とを具備することを特徴とする光バー
    スト信号受信装置。
JP6803583A 1983-04-18 1983-04-18 バ−スト信号受信装置 Granted JPS59193656A (ja)

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JP6803583A JPS59193656A (ja) 1983-04-18 1983-04-18 バ−スト信号受信装置
US06/597,867 US4562582A (en) 1983-04-18 1984-04-09 Burst signal receiving apparatus
CA000451667A CA1209211A (en) 1983-04-18 1984-04-10 Burst signal receiving apparatus
GB08409887A GB2139051B (en) 1983-04-18 1984-04-17 Burst signal receiving apparatus
FR8406122A FR2544570B1 (fr) 1983-04-18 1984-04-18 Appareil de reception de signaux en rafale
DE19843414768 DE3414768A1 (de) 1983-04-18 1984-04-18 Burstsignalempfaenger

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