JPH06244874A - ディジタル通信における符号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル通信において、調歩同期式を採用
する場合でも通信電文長が制限されることがなく、しか
も周波数成分および直流成分をともに低く抑えることの
できる符号化方式を提供する 【構成】 信号の１ビットを３等分に時分割して、その
第１番目の区間Ａ1を信号伝送の同期を取るためのクロ
ック成分で構成して、当該１ビットのスタート区間とす
る。また、第２番目の区間Ａ2 を、この１ビットの信号
が「０」もしくは「１」のいずれかのデータであるかを
決定するための区間とするとともに、第３番目の区間Ａ
3 を第１の区間に対して２値の逆の電圧レベルにして、
当該１ビットのエンド区間としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信に関
し、さらに詳しくは、ディジタル信号を伝送路に送り出
す際に符号化する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号を伝送する代表的な方式
として次の三つの方式がある。 (a) ＮＲＺ(Non Return to Zero)方式：ディジタルの
「０」と「１」とを、それぞれ二つの電圧レベルに対応
させる方式〔図５(a) 〕。

【０００３】(b) マンチェスタ方式：１ビットの中央で
の遷移の方向（位相）によってディジタルの「０」と
「１」とを区別する方式〔図５(b) 〕。 (c) ＦＭ(Frequency Modilation)方式：搬送周波数をベ
ース・バンド信号の振幅に応じて変化させ、その１ビッ
トの周波数の相違に基づいて「０」と「１」とを区別す
る方式〔図５(b) 〕。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディジタル
通信には同期式と調歩同期式があり、その調歩同期式を
採用した場合に要求される条件として、まずビットセ
ルの切れ目が識別できること、また、同一の伝送路を
使用した場合、周波数成分が高い程、伝送速度を高速に
できないといった理由から周波数成分が低いこと、さら
に、受信側のローパスフィルタによる影響により、直
流成分が多いと、同じ符号が続いた時に、「Ｈ」か
「Ｌ」レベルであるかが判別し難くなることから、直流
成分が少ないこと等が挙げられる。

【０００５】そこで、それらの条件〜の各項目につ
いて、上記した三つの伝送方式(a)〜(c) の各々の良否
を、以下に述べる。まず、の項目について、ＮＲＺ方
式では、同じ符号が続くとビットセルの切れ目が判らな
くなり、その通信電文長は、通常８〜１０ビット長程度
が限界となる。一方、マンチェスタ方式ではビットセル
の切れ目はほぼ完全に、さらにＦＭ方式では完全に判
る。

【０００６】次に、の項目について、同一伝送路を使
用した際、マンチェスタ方式では、周波数成分がＮＲＺ
方式に比べて約２倍ほど高いため、伝送速度をＮＲＺ方
式の約１／２にする必要があり、同様に、ＦＭ方式で
は、伝送速度をＮＲＺ方式の約１／４にする必要があ
る。

【０００７】さらに、の項目については、三つの方式
のうち、ＦＭ方式が直流成分が最も少なく、次にマンチ
ェスタ方式で、最も多いのはＮＲＺ方式である。以上の
ように従来の伝送方式では、各々、一長一短がある。

【０００８】本発明はそのような事情に鑑みてなされた
もので、同じ符号が続いてもビットセルの切れ目を完全
に判別でき、さらに周波数成分および直流成分をともに
低く抑えることのできるディジタル信号の符号化方式の
提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明方式では、実施例に対応する図１に示すよ
うに、伝送する信号の１ビットを３等分に時分割して、
当該１ビットに三つの区間を設定し、その第１番目の区
間Ａ1 を信号伝送の同期を取るためのクロック成分で構
成して、当該１ビットのスタート区間とし、かつ、第２
番目の区間Ａ2を、この１ビットの信号が「０」もしく
は「１」のいずれかのデータであるかを決定するための
区間とするとともに、第３番目の区間Ａ3 を第１の区間
Ａ1 に対して２値の逆の電圧レベルにして、当該１ビッ
トのエンド区間としている。

【００１０】

【作用】１ビットごとにクロック成分を存在させること
で、同じ符号が続いてもビットセルの切れ目を完全に判
別できるため、従来の調歩同調方式通信の通信電文長の
制限を取り去ることができる。

【００１１】

【実施例】本発明方式の実施例を、以下、図面に基づい
て説明する。まず、この実施例では、図１(a) および
(b) に示すように、信号の１ビットを３等分に時分割し
て、その１ビット内に三つの区間Ａ1,Ａ2 およびＡ3 を
設定している。

【００１２】そして、それら三つの区間のうち、第１番
目の区間Ａ1 を、信号伝送の同期を取るためのクロック
成分で構成して、１ビットのスタート区間としており、
この例では２値の「Ｌ」レベルに設定している。

【００１３】また、第２番目の区間Ａ2 を、この１ビッ
トの信号が「０」もしくは「１」のいずれかのデータで
あるかを決定するための区間としており、さらに、第３
番目の区間Ａ3 を第１の区間Ａ1 に対して２値の逆の電
圧レベル「Ｈ」にして、１ビットのエンド区間としてい
る。

【００１４】次に、本発明の符号化方式を、多重（ポー
リング）通信システムに適用した例を以下に説明する。
図２はその多重通信のシステム構成を示す図で、図３は
送信信号の波形例を示す図である。

【００１５】まず、この通信システムにおいては、COMM
ラインＬが通常は「Ｈ」レベルで、通信マスタ１側で、
送信スイッチＳＷ1 をON／OFF することで、データを各
通信スレーブ２・・に送出する。

【００１６】さて、図３に示す信号波形において、第１
のブロックのデータはアドレス・コマンド情報で、その
伝送方向は通信マスタ１→通信スレーブ２となる。一
方、第２のブロックでは、通信マスタ１はコード「０」
を送出し、この第２のブロックの期間中に通信スレーブ
２側で、送信スイッチＳＷ2 をONとすることによってデ
ータを通信マスタ１に送信する。

【００１７】ここで、通信スレーブ２側から、データを
送信するときに、通信マスタ１から送信された「０」の
符号を、そのクロック成分をそのまま生かしながら、例
えばオープンコレクタドライブ等の手法によって「１」
の符号に変換して（図３のラインＬの波形参照）、通信
マスタ１側へと送信できるので、各通信スレーブ２・・側
には精密なクロックが不要となる。

【００１８】なお、本発明の符号化方式において、符号
の作成方は、先の図１に示したもののほか、図４の(a)
〜(c) に示す３通りの手法がある。また、送信スイッチ
ＳＷ1,ＳＷ2 は、トランジスタ等で代替させるのが一般
的である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の符号化方
式によれば、信号の１ビットごとにクロック成分が存在
しているので、同じ符号が続いてもビットセルの切れ目
を完全に判別することができ、これにより、調歩同期式
を採用する場合であっても、通信電文長が制限されるこ
とがなくなる。しかも、周波数成分および直流成分を、
従来の代表的なマンチェスタ方式と同程度に低く抑える
ことが可能となる。

【００２０】また、１ビットを３等分して、その第１番
目の区間にクロック成分を存在させているので、通信ス
レーブ側からデータを送信するときに、通信マスタから
送信された「０」の符号を、そのクロック成分をそのま
ま生かしつつ「１」の符号に変換して、通信マスタ側へ
と送信することが可能で、これによって、通信スレーブ
側に精密なクロック源を持たす必要がなくなり、しか
も、送信と受信とを切り換える時間も不要となって、デ
ータの伝送効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の符号化方式の実施例の説明図

【図２】本発明の符号化方式を適用する多重通信システ
ムの構成図

【図３】その多重通信システムの送信信号の波形例を示
す図

【図４】本発明の符号化方式の他の実施例の説明図

【図５】ディジタル信号の伝送方式の代表的な例を示す
図

【符号の説明】

Ａ1 ・・・・第１番目の区間（スタート区間） Ａ2 ・・・・第２番目の区間 Ａ3 ・・・・第３番目の区間（エンド区間） １・・・・通信マスタ ２・・・・通信スレーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル通信において伝送路に送り出
   す信号を符号化する方式であって、信号の１ビットを３
   等分に時分割して、当該１ビットに三つの区間を設定
   し、その第１番目の区間を信号伝送の同期を取るための
   クロック成分で構成した当該１ビットのスタート区間と
   し、かつ、第２番目の区間を、この１ビットの信号が
   「０」もしくは「１」のいずれかのデータであるかを決
   定するための区間とするとともに、第３番目の区間を上
   記第１の区間に対して２値の逆の電圧レベルにして、当
   該１ビットのエンド区間とすることを特徴とするディジ
   タル通信における符号化方式。