JPH08149086A - 復調回路 - Google Patents

復調回路

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JPH08149086A
JPH08149086A JP6281683A JP28168394A JPH08149086A JP H08149086 A JPH08149086 A JP H08149086A JP 6281683 A JP6281683 A JP 6281683A JP 28168394 A JP28168394 A JP 28168394A JP H08149086 A JPH08149086 A JP H08149086A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光信号の強度に応じて重畳された監視信号成
分を適切に復調することのできる回路構成の簡単な復調
回路を提供することにある。 【構成】 フォトダイオード106によって電気信号に
変換された光信号からバンドパスフィルタ108および
包絡線検波回路111を用いて監視信号の信号成分を抽
出する。一方フォトダイオード106の出力はバッファ
アンプ11を介してコンデンサ12によって平滑化され
る。閾値電圧制御回路13は平滑化された後の信号電圧
を予め定められた比率で変換して閾値電圧を生成し、識
別器115はこの閾値電圧を基準に抽出された監視信号
成分を2値化する。平滑化後の電圧は、光信号の平均強
度に応じて変化するので、受光する光信号の強度に応じ
て監視信号を適切に2値化できる。また、平滑化はコン
デンサ等で行なえるので回路構成を簡略化することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号に重畳された監
視信号成分を抽出する復調回路に係わり、特に抽出した
監視信号成分を2値化して再生する復調回路に関する。
【0002】
【従来の技術】長距離の光通信システムにおいては、そ
の伝送路における障害の発生を監視するために、所定の
監視信号を重畳した光信号を伝送している。光信号の中
継局や、受信局ではこの監視信号の成分を復調し、これ
を監視することによって伝送状態の正常性の確認を行っ
ている。
【0003】図3は、従来から使用されている監視信号
の復調回路の概要を表わしたものである。光ファイバを
介して伝送されてきた光信号101は、光直接増幅器1
02に入力されている。光直接増幅器102で増幅され
た光信号は光分波器103に入力され、ここで、出力用
の光信号104とモニタ用の光信号105に分岐され
る。モニタ用の光信号105は、光信号をその強度に応
じた電気信号に変換するフォトダイオード106に入力
されている。フォトダイオードの出力信号はプリアンプ
107を介して、監視信号の周波数成分のみを抽出する
バンドパスフィルタ108に入力されている。バンドパ
スフィルタ108の出力は、メインアンプ109によっ
て増幅された後、包絡線検波器111に入力されてい
る。包絡線検波器111は、抽出した監視信号成分の小
さな変化を取り除くようになっている。
【0004】包絡線検波器111の出力はその最大振幅
を制限するリミット回路112を介して差動アンプ11
3に入力されている。差動アンプ113には所定の電圧
の利得制御基準信号114が入力されており、これとリ
ミット回路112の出力との差に応じた利得制御信号を
メインアンプにフィードバックするようになっている。
包絡線検波器111の出力は識別器115に入力されて
いる。また、識別器115には、一定電圧の閾値電圧信
号116が入力されており、これと包絡線検波器111
の出力の大小比較を行うようになっている。識別器11
5の出力は、2値信号として出力されるようになってい
る。また、識別器115の出力は監視制御回路117に
入力されている。監視制御回路117は、識別器115
の出力が周期的に変化しているかどうかを監視し、所定
の期間以上に渡って識別器115の出力が一定値であっ
たときに、光信号の異常を表示するようになっている。
【0005】図3に示した復調回路では、包絡線検波器
111の出力と一定電圧の閾値電圧信号116とを識別
器によって比較しているが、閾値電圧信号116の電圧
を比較する対象となる信号の振幅に応じて変化させる復
調回路もある。特開昭63−296415号公報には、
比較の対象となるアナログ信号のピーク値を検出し、こ
れを基に閾値電圧を変化させることが開示されている。
アナログ信号をそのピーク値に応じて2値化することが
でき、微小信号に対して信号対雑音比の劣化防止が図ら
れている。
【0006】特開平4−79525号公報には、無信号
時にノイズなどの影響によって誤動作が生じることを防
いだ光受信回路が開示されている。この光受信回路で
は、入力信号の分圧値にノイズレベルよりも若干大きい
微小電圧を加えたのち、そのピーク値をホールドし、こ
れを閾値電圧として比較器に入力するようになってい
る。入力信号が無くなったときでも、ノイズレベルより
も高い微小電圧が閾値電圧となるので、ノイズによる誤
動作を防ぐことができるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図3に示した復調回路
では、閾値電圧が一定値に固定さているために、光信号
の主信号の振幅が変化すると、監視信号成分を正確に2
値化して復調することができないという問題がある。
【0008】図4は、識別器に入力される信号の波形と
閾値電圧の関係を表わしたものである。光信号の強度が
大きい場合(同図a)には、主信号の振幅も大きく、こ
れに従って、監視信号成分の振幅121も大きい。この
信号を適切に2値化するための閾値電圧122は、監視
信号成分の振幅の丁度、中心付近になる。受信される光
信号の強度が小さい場合(同図b)には、主信号の振幅
が小さく、これに応じて監視信号成分の振幅も小さくな
っている。このため、光の強度が大きい場合に設定した
閾値電圧122では、適切に2値化を行うことができな
くなる。逆に、光信号の強度が小さい場合に合わせて設
定した閾値電圧123では、光信号の強度が強くなった
ときに、雑音成分となる主信号の振幅124が、閾値電
圧123を越えてしまうことがある。このように、閾値
電圧を一定値に固定した場合には、光信号の強度が変動
したときに監視信号成分の復調を正確に行うことができ
ないという問題がある。
【0009】特開昭63−296415号公報や特開平
4−79525号公報に開示されているように、比較す
べき信号のピーク電圧を検出し、これを基に閾値電圧を
設定すれば光信号の強度に応じた閾値電圧を得ることが
できる。しかしながら、ピーク検出回路を必要とするた
めその回路構成が複雑になるという問題がある。
【0010】そこで本発明の目的は、光信号の強度に応
じて重畳された監視信号成分を適切に復調することので
きる回路構成の簡単な復調回路を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、所定の監視信号の重畳された光信号を受光しその強
度に応じた振幅の電気信号を出力する光電変換手段と、
この光電変換手段の出力する電気信号から監視信号の信
号成分を抽出する監視信号成分抽出手段と、光電変換手
段の出力する電気信号の振幅の変動を平滑化する平滑化
手段と、平滑化された信号の振幅の大きさを閾値として
監視信号成分抽出手段によって抽出された信号を2値化
する2値化手段とを復調回路に具備させている。
【0012】すなわち請求項1記載の発明では、光電変
換手段の出力を平滑化することによって閾値電圧を生成
している。平滑化後の信号の振幅は、受光する光信号の
平均強度に応じて変化するので、受光レベルに応じて、
監視信号成分を適切に2値化することができる。
【0013】請求項2記載の発明では、所定の監視信号
の重畳された光信号を受光しその強度に応じた振幅の電
気信号を出力する光電変換手段と、この光電変換手段の
出力する電気信号から監視信号の信号成分を抽出する監
視信号成分抽出手段と、光電変換手段の出力する電気信
号の振幅の変動を平滑化する平滑化手段と、この平滑化
された電気信号の電圧に対して所定の比率の電圧の閾値
電圧を生成する閾値電圧生成手段と、この閾値電圧を基
準に監視信号成分抽出手段によって抽出された信号を2
値化する2値化手段とを復調回路に具備させている。
【0014】すなわち請求項2記載の発明では、光電変
換手段の出力を平滑化した電気信号の電圧に所定の比率
で比例した閾値電圧信号を生成している。これにより、
平滑化された電圧値そのままでは、閾値電圧として適切
な大きさでない場合であっても、これを抽出した監視信
号の振幅の中心電圧近傍に設定することができる。
【0015】請求項3記載の発明では、平滑化手段を所
定の時定数の積分回路で構成している。
【0016】すなわち請求項3記載の発明では、平滑化
手段を所定の時定数の積分回路によって構成している。
積分回路は、たとえば抵抗器とコンデンサによって構成
することができ、回路構成の簡略化を図ることができ
る。
【0017】請求項4記載の発明では、平滑化手段は入
力バッファを備え、平滑化の影響を監視信号成分抽出手
段の入力信号に与えないようにしている。
【0018】すなわち請求項4記載の発明では、入力バ
ッファによって平滑化の影響を監視信号成分抽出手段の
入力信号に与えないようにしている。これにより、平滑
化のために大容量のコンデンサを使用した場合であって
も、その影響を受けず監視信号成分を適切に抽出するこ
とができる。
【0019】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明の一実施例における復調回
路の構成の概要を表わしたものである。図3と同一の回
路部分については同一の符号を付してその説明を適宜省
略する。この復調回路では、フォトダイオード106の
出力は、バッファアンプ11を介してその一端が接地さ
れたコンデンサ12と接続されている。バッファアンプ
11によって、プリアンプ107に入力される信号は、
コンデンサ12の影響を受けないようになっている。ま
た、バッファアンプ11とコンデンサ12の接続点と閾
値電圧制御回路13は接続されている。
【0021】コンデンサ11は、フォトダイオード10
6の出力電圧の変動を平滑化する働きをしている。閾値
電圧制御回路13は、平滑化された後の電圧信号を基
に、これに応じた閾値電圧を生成するようになってい
る。この回路は適当な分圧比で電圧信号を分圧する抵抗
分圧回路でよい。
【0022】図2は、図1に示した復調回路の各部にお
ける信号波形の一例を表わしたものである。プリアンプ
107の出力波形(同図a)では、主信号成分に監視信
号成分22が重畳されたものになっている。監視信号と
しての値が“0”のときには、主信号成分21だけにな
り、監視信号としての値が“1”のときは、所定の周波
数のキャリア信号22によって主信号が変調されてい
る。このような波形の信号をバンドパスフィルタ108
に入力すると、その出力波形(同図b)においては高い
周波数成分の主信号成分が除去される。したがって、監
視信号の値が“0”のときは、一定の電圧の信号波形2
3になり、監視信号の値が“1”のときには、この一定
電圧にキャリア信号が重畳された信号波形24になって
いる。
【0023】包絡線検波器111の出力波形(同図c)
は、同図bに示したキャリア信号の波形24が、整流さ
れて連続した山なりの波形になっている。このとき図中
の点線で示した電圧に閾値電圧25を設定すれば、識別
器115の出力波形(同図d)は、監視信号の値として
の“0”、“1”に対応したものに2値化される。フォ
トダイオード106の出力信号を平滑化すれば、ほぼ一
定の電圧を得ることができる。また、この電圧は、光信
号の強度に応じて変化するので、これを適当な分圧比で
分圧して閾値電圧信号にすれば、包絡線検波器111の
出力を適切に2値化することができる。ここでは、コン
デンサ11によって形成される積分回路の時定数を、キ
ャリア信号の周期の10倍に設定してある。このよう
に、フォトダイオード106の出力をバッファアンプに
よって分離し、閾値電圧の生成に用いる方だけ、重畳さ
れたキャリア号による振幅の変動を除去したので、閾値
電圧としてほぼ一定の電圧を得ることができる。
【0024】以上説明した実施例では、監視信号成分
は、キャリア信号を変調したものであったが、監視信号
によって直接主信号の振幅が変調されたものであっても
よい。この場合は、監視信号の周期に応じて、コンデン
サおよび閾値電圧制御回路12によって形成される積分
回路の時定数を大きくすればよい。また、フォトダイオ
ードとコンデンサの間に必ずしもバッファアンプを挿入
する必要はない。積分回路を構成すればよいので、抵抗
器を挿入するだけでもよい。
【0025】
【発明の効果】このように請求項1記載の発明によれ
ば、光電変換手段の出力を平滑化することによって閾値
電圧を生成しているので、受光する光信号の平均強度に
応じた閾値電圧を得ることができる。これにより、光信
号の強度に係わらず、監視信号の信号成分を適切に2値
化することができる。また、平滑化はピーク検出に比べ
て簡単な回路構成で実現することができるので、復調回
路の簡略化を図ることができる。
【0026】また請求項2記載の発明によれば、光電変
換手段の出力を平滑化した電気信号の電圧に所定の比率
で比例する閾値電圧信号を生成しているので、抽出後の
監視信号の大きさに応じた適切な閾値電圧を設定するこ
とができる。たとえば、平滑化された電圧値そのままで
は、閾値電圧として不適切な大きさであっても、これを
抽出した監視信号の振幅の中心電圧近傍になるように比
率を設定すれば、2値化を適切に行うことができる。
【0027】さらに請求項3記載の発明によれば、平滑
化手段を所定の時定数の積分回路によって構成してい
る。積分回路は、たとえば抵抗器とコンデンサによって
構成することができ、回路構成の簡略化を一層図ること
ができる。
【0028】また請求項4記載の発明によれば、入力バ
ッファによって平滑化の影響を監視信号成分抽出手段の
入力信号に与えないようにしている。これにより、平滑
化のために大容量のコンデンサを使用した場合であって
も、監視信号成分抽出手段はその影響を受けず監視信号
成分を適切に抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における復調回路の構成の概
要を表わしたブロック図である。
【図2】図1に示した復調回路の各部における信号波形
の一例を表わした波形図である。
【図3】従来から使用されている復調回路の構成の概要
を表わしたブロック図である。
【図4】識別器に入力される信号の波形と閾値電圧の関
係を表わした説明図である。
【符号の説明】
11 バッファアンプ 12 コンデンサ 13 閾値電圧制御回路 102 光直接増幅器 103 光分波器 106 フォトダイオード 108 バンドパスフィルタ 111 包絡線検波器 115 識別器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の監視信号の重畳された光信号を受
    光しその強度に応じた振幅の電気信号を出力する光電変
    換手段と、 この光電変換手段の出力する電気信号から前記監視信号
    の信号成分を抽出する監視信号成分抽出手段と、 前記光電変換手段の出力する電気信号の振幅の変動を平
    滑化する平滑化手段と、 平滑化された信号の振幅の大きさを閾値として前記監視
    信号成分抽出手段によって抽出された信号を2値化する
    2値化手段とを具備することを特徴とする復調回路。
  2. 【請求項2】 所定の監視信号の重畳された光信号を受
    光しその強度に応じた振幅の電気信号を出力する光電変
    換手段と、 この光電変換手段の出力する電気信号から前記監視信号
    の信号成分を抽出する監視信号成分抽出手段と、 前記光電変換手段の出力する電気信号の振幅の変動を平
    滑化する平滑化手段と、 この平滑化された電気信号の電圧に対して所定の比率の
    電圧の閾値電圧を生成する閾値電圧生成手段と、 この閾値電圧を基準に前記監視信号成分抽出手段によっ
    て抽出された信号を2値化する2値化手段とを具備する
    ことを特徴とする復調回路。
  3. 【請求項3】 前記平滑化手段は、所定の時定数の積分
    回路であることを特徴とする請求項1または請求項2記
    載の復調回路。
  4. 【請求項4】 前記平滑化手段は入力バッファを備え、
    平滑化の影響を前記監視信号成分抽出手段の入力信号に
    与えないことを特徴とする請求項1または請求項2記載
    の復調回路。
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