JPH0846568A - Optical reception device - Google Patents

Optical reception device

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JPH0846568A
JPH0846568A JP6175298A JP17529894A JPH0846568A JP H0846568 A JPH0846568 A JP H0846568A JP 6175298 A JP6175298 A JP 6175298A JP 17529894 A JP17529894 A JP 17529894A JP H0846568 A JPH0846568 A JP H0846568A
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JP
Japan
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signal
error rate
variable gain
comparator
discrimination
Prior art date
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Pending
Application number
JP6175298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yushi Okubo
祐志 大久保
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0846568A publication Critical patent/JPH0846568A/en
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Abstract

PURPOSE:To ensure the satisfactory identification and reproduction of a digital signal by suppressing the increase of an error rate despite the S/N deterioration of a received signal. CONSTITUTION:An optical signal is converted into an electric signal by a photodiode 1 and amplified by a variable gain amplifier 3. Then the amplified signal undergoes the voltage discrimination through a comparator 11 against the discrimination reference voltage Vth. Thus a data signal is discriminated and reproduced. Meanwhile the signal inputted to the comparator 11 undergoes the voltage discrimination through a comparator 12 against the voltage obtained by adding the control target voltage DELTAV to the voltage Vth. Thus a monitor signal is obtained and also the code error rate of the monitor signal is detected to the data signal by an error detection circuit 16 and an integration circuit 17. Then the gain of the amplifier 3 is controlled by an error amplifier 9 so that the amplitude of the signal inputted to the comparator 11 is changed. Thus the detected code error rate is set at a prescribed level Pe.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号を光の
ON/OFFで示してなる光信号を受信し、前記ディジ
タル信号を再生する光受信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical receiver for receiving an optical signal, which is a digital signal represented by ON / OFF of light, and reproducing the digital signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の光受信装置の構成例を示す
ブロック図である。この光受信装置は、フォトダイオー
ド1、前置増幅器2、可変利得増幅器3、クランプ回路
4、タイミング抽出回路5、識別再生回路6、識別基準
電圧源7、ピーク検出回路8および誤差増幅器9からな
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional optical receiver. This optical receiver comprises a photodiode 1, a preamplifier 2, a variable gain amplifier 3, a clamp circuit 4, a timing extraction circuit 5, an identification reproduction circuit 6, an identification reference voltage source 7, a peak detection circuit 8 and an error amplifier 9. .

【0003】図示しない光ファイバを介して到来した光
信号はフォトダイオード1に入射される。これによりフ
ォトダイオード1は入射した光信号に応じた電流を発生
する。この電流は、前置増幅器2によって電圧に変換さ
れたのち、可変利得増幅器3で増幅される。可変利得増
幅器3の出力信号はクランプ回路4により直流再生され
たのちに識別再生回路6に入力される。また可変利得増
幅器3の出力信号は、タイミング抽出回路5にも入力さ
れ、タイミング抽出がなされる。そしてタイミング抽出
回路5で抽出された信号は、クロック信号として出力さ
れるとともに識別再生回路6に入力される。
An optical signal arriving via an optical fiber (not shown) is incident on the photodiode 1. As a result, the photodiode 1 generates a current according to the incident optical signal. This current is converted into a voltage by the preamplifier 2 and then amplified by the variable gain amplifier 3. The output signal of the variable gain amplifier 3 is DC-regenerated by the clamp circuit 4 and then input to the identification / regeneration circuit 6. The output signal of the variable gain amplifier 3 is also input to the timing extraction circuit 5 and the timing is extracted. The signal extracted by the timing extraction circuit 5 is output as a clock signal and input to the identification reproduction circuit 6.

【0004】識別再生回路6では、クランプ回路4から
与えられる信号に対して識別基準電圧源7が発生する識
別基準電圧Vthによる電圧識別およびタイミング抽出回
路5から出力されるクロック信号によるタイミング再生
がなされて、クランプ回路4から与えられる信号からデ
ータ信号が再生される。
In the discriminating / reproducing circuit 6, the signal given from the clamp circuit 4 is subjected to voltage discrimination by the discriminating reference voltage Vth generated by the discriminating reference voltage source 7 and timing reproduction is carried out by the clock signal outputted from the timing extracting circuit 5. Then, the data signal is reproduced from the signal given from the clamp circuit 4.

【0005】さて、可変利得増幅器3の出力信号の一部
はピーク検出回路8にも入力されている。ピーク検出回
路8は、可変利得増幅器3の出力信号に関してピーク検
出を行い、ピーク値を示すレベルの信号を出力する。ピ
ーク検出回路8の出力信号は、誤差増幅器9において所
定の基準値との誤差成分が増幅され、可変利得増幅器3
へと与えられる。これにより、可変利得増幅器3の出力
振幅が常に一定のレベルになるように可変利得増幅器3
の利得が制御され、AGC(自動利得制御)動作が実現
されている。
A part of the output signal of the variable gain amplifier 3 is also input to the peak detection circuit 8. The peak detection circuit 8 performs peak detection on the output signal of the variable gain amplifier 3 and outputs a signal having a level indicating the peak value. The error signal from the output signal of the peak detection circuit 8 is amplified by the error amplifier 9 with respect to a predetermined reference value, and the variable gain amplifier 3
Is given to. This ensures that the output amplitude of the variable gain amplifier 3 is always at a constant level.
The gain is controlled and the AGC (automatic gain control) operation is realized.

【0006】ところでクランプ回路4の出力信号は、受
信信号のS/Nが良好である場合には図6に示すような
波形となる。そして識別基準電圧Vthは、通常は電圧識
別の余裕を大きくし、符号誤り率を小さくするために、
発光側(Highレベル)と非発光側(Low レベル)との中
央付近に設定される。
By the way, the output signal of the clamp circuit 4 has a waveform as shown in FIG. 6 when the S / N of the received signal is good. The discrimination reference voltage Vth is normally set to increase the voltage discrimination margin and reduce the code error rate.
It is set near the center between the light emitting side (High level) and the non-light emitting side (Low level).

【0007】しかしながら光信号は、光ファイバなどで
の分散などにより劣化する場合、発光側のほうが非発光
側よりも大きく劣化する。図7はこの性質を説明するた
めの図であり、分散の大きい光ファイバ内を光伝送した
ときの識別再生回路6の入力における識別余裕(アイ開
口)を示したものである。この図は、伝送距離がほぼ0
である直結状態の場合と、伝送距離30kmの場合とのそ
れぞれにつき、識別基準電圧Vthおよびタイミング抽出
クロックの位相をそれぞれ変化させた際の符号誤り率の
等しい点をプロットしてグラフ化したものである。
However, when the optical signal deteriorates due to dispersion in an optical fiber or the like, the light emitting side is deteriorated more than the non-light emitting side. FIG. 7 is a diagram for explaining this property, and shows the discrimination margin (eye opening) at the input of the discrimination reproduction circuit 6 when optical transmission is carried out in an optical fiber having a large dispersion. In this figure, the transmission distance is almost zero.
In the case of the direct connection state and the case of the transmission distance of 30 km, the points having the same code error rate when the phases of the identification reference voltage Vth and the timing extraction clock are changed are plotted and graphed. is there.

【0008】この図から明らかなように、光ファイバで
の分散の影響が少ない直結状態ではアイ開口が広く得ら
れているが、30km伝送後は光ファイバでの分散の影響
を大きく受けてアイ開口が小さくなっている。また特
に、劣化は発光側のほうが非発光側よりも大きいため、
アイ開口は非発光側に寄っている。
As is clear from this figure, the eye opening is wide in the direct connection state where the influence of dispersion in the optical fiber is small, but after 30 km transmission, the eye opening is greatly affected by dispersion in the optical fiber. Is getting smaller. In particular, the deterioration on the light emitting side is larger than that on the non-light emitting side.
The eye opening is closer to the non-emission side.

【0009】このようにS/Nが悪化した時のクランプ
回路4の出力信号は図8に示すような波形となる。この
図から明らかなように、可変利得増幅器3の出力振幅が
常に一定のレベルになるようにAGCを行っていると、
S/Nが悪化した時にはアイ開口が非発光側に寄ること
により、識別基準電圧Vthがアイ開口の発光側にずれる
ことになる。従って、発光側に関する識別余裕が小さく
なってしまい、誤り率が大きくなってしまう。
The output signal of the clamp circuit 4 when the S / N deteriorates in this way has a waveform as shown in FIG. As is clear from this figure, when AGC is performed so that the output amplitude of the variable gain amplifier 3 is always at a constant level,
When the S / N ratio deteriorates, the eye opening approaches the non-light emitting side, and the identification reference voltage Vth shifts to the light emitting side of the eye opening. Therefore, the discrimination margin on the light emitting side becomes small and the error rate becomes large.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の光
受信装置では、受信信号に対して出力振幅が常に一定の
レベルになるようにAGCをかけたのち、一定の識別基
準電圧でディジタル信号の識別再生を行うようにしてい
るため、受信信号のS/Nが悪化してアイ開口がずれる
ことによって識別基準電圧が最適な値ではなくなり、誤
り率が大きくなってしまうという不具合があった。
As described above, in the conventional optical receiving apparatus, the AGC is applied to the received signal so that the output amplitude always becomes a constant level, and then the digital signal is applied with a constant identification reference voltage. Since the identification reproduction is performed, the S / N of the received signal is deteriorated and the eye opening is displaced, so that the identification reference voltage is not an optimum value and the error rate becomes large.

【0011】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、受信光信号の
S/Nが悪化した場合でも、誤り率の増大を抑えてディ
ジタル信号の識別再生を良好に行うことができる光受信
装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress an increase in error rate even if the S / N of a received optical signal is deteriorated and suppress the increase of a digital signal. An object of the present invention is to provide an optical receiving device capable of favorably performing identification reproduction.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、光信号を電気信号に変換する例えばフォ
トダイオードなどの光電変換手段と、この光電変換手段
により得られた電気信号を制御信号が示す利得で増幅す
る例えば可変利得増幅器などの可変利得増幅手段と、こ
の可変利得増幅手段により増幅されたのちの電気信号を
例えば識別基準電圧などの所定の第1閾値で識別するこ
とにより前記ディジタル信号を識別再生する、例えばコ
ンパレータおよびD−フリップフロップからなる識別再
生手段と、前記可変利得増幅手段により増幅されたのち
の電気信号を前記第1閾値よりも所定量(例えば制御目
標電圧)だけ大きな所定の第2閾値で識別することによ
り監視用信号を生成する、例えばコンパレータおよびD
−フリップフロップからなる監視用信号生成手段と、前
記識別再生手段で再生されたディジタル信号に対する前
記監視用信号の誤り率を検出する、例えば誤り検出回路
および積分回路からなる誤り率検出手段と、この誤り率
検出手段により検出される誤り率が例えば誤り率設定電
圧などの所定の基準値に近付くように前記可変利得増幅
手段の利得を制御すべく前記制御信号を発生する、例え
ば誤差増幅器および誤り率設定電圧源からなる利得制御
手段とを具備した。
To achieve the above object, the present invention provides a photoelectric conversion means such as a photodiode for converting an optical signal into an electric signal, and an electric signal obtained by the photoelectric conversion means. A variable gain amplifying means, such as a variable gain amplifier, which amplifies with a gain indicated by the control signal; and an electrical signal after being amplified by the variable gain amplifying means, identified by a predetermined first threshold value such as an identification reference voltage. Identification and reproduction means for identifying and reproducing the digital signal, for example, a comparator and a D-flip-flop, and an electric signal after being amplified by the variable gain amplifying means by a predetermined amount (for example, a control target voltage) than the first threshold value. A monitoring signal by discriminating with a predetermined second threshold which is only large, eg comparator and D
A monitoring signal generating means composed of a flip-flop, an error rate detecting means comprising an error detecting circuit and an integrating circuit for detecting an error rate of the monitoring signal with respect to the digital signal reproduced by the identification reproducing means, The control signal is generated to control the gain of the variable gain amplifying means so that the error rate detected by the error rate detecting means approaches a predetermined reference value such as an error rate setting voltage. For example, an error amplifier and an error rate. And a gain control means composed of a set voltage source.

【0013】[0013]

【作用】このような手段を講じたことにより、光電変換
手段により光信号を変換して得られた電気信号は、可変
利得増幅手段において制御信号が示す利得で増幅された
のち、識別再生手段にて所定の第1閾値で識別されてデ
ィジタル信号が識別再生される。このとき、前記可変利
得増幅手段により増幅されたのちの電気信号は監視用信
号生成手段にて前記第1閾値よりも所定量だけ大きな所
定の第2閾値で識別されて監視用信号が生成されるとと
もに、誤り率検出手段にて、前記識別再生手段で再生さ
れたディジタル信号に対する前記監視用信号の誤り率が
検出され、この誤り率が所定の基準値に近付くように前
記可変利得増幅手段の利得を制御すべく前記制御信号が
利得制御手段により発生される。
By taking such means, the electric signal obtained by converting the optical signal by the photoelectric converting means is amplified by the gain indicated by the control signal in the variable gain amplifying means, and then the identifying and reproducing means. Then, the digital signal is identified and reproduced by being identified by a predetermined first threshold value. At this time, the electric signal after being amplified by the variable gain amplifying means is identified by a predetermined second threshold value which is larger than the first threshold value by a predetermined second threshold value by the monitoring signal generating means to generate a monitoring signal. At the same time, the error rate detecting means detects the error rate of the monitoring signal with respect to the digital signal reproduced by the identifying and reproducing means, and the gain of the variable gain amplifying means is adjusted so that the error rate approaches a predetermined reference value. The control signal is generated by the gain control means to control the.

【0014】従って、第2閾値で識別されて生成される
監視用信号の誤り率が所定の基準値となるように識別再
生手段に入力されるディジタル信号の振幅が増減され
る。これにより、所定の誤り率が得られる位置が第1閾
値に対して一定に制御され、常に第1閾値の周囲に安定
的にアイ開口が形成される。
Therefore, the amplitude of the digital signal input to the identification / reproduction means is increased / decreased so that the error rate of the monitoring signal identified and generated by the second threshold value becomes a predetermined reference value. Thereby, the position where the predetermined error rate is obtained is controlled to be constant with respect to the first threshold value, and the eye opening is always stably formed around the first threshold value.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図1は本実施例に係る光受信装置の構成を
示すブロック図である。なお図5と同一部分には同一符
号を付してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical receiving apparatus according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.

【0016】この光受信装置は、フォトダイオード1、
前置増幅器2、可変利得増幅器3、クランプ回路4、タ
イミング抽出回路5、識別基準電圧源7、誤差増幅器
9、コンパレータ11,12、制御目標電圧源13、D
−フリップフロップ(D−FF)14,15、誤り検出
回路16、積分回路17および誤り率設定電圧源18を
有してなる。
This optical receiver comprises a photodiode 1,
Preamplifier 2, variable gain amplifier 3, clamp circuit 4, timing extraction circuit 5, discrimination reference voltage source 7, error amplifier 9, comparators 11, 12, control target voltage source 13, D
-Flip-flops (D-FF) 14, 15, an error detection circuit 16, an integration circuit 17, and an error rate setting voltage source 18.

【0017】フォトダイオード1は、図示しない光ファ
イバを介して到来した光信号が入射する如く配置され、
入射した光信号の強度に応じた電流値を有する電気信号
を発生する。またフォトダイオード1は、前置増幅器2
に接続されており、発生した電気信号を前置増幅器2へ
と与える。
The photodiode 1 is arranged so that an optical signal coming through an optical fiber (not shown) is incident on the photodiode 1.
An electric signal having a current value according to the intensity of the incident optical signal is generated. Further, the photodiode 1 is a preamplifier 2
And supplies the generated electric signal to the preamplifier 2.

【0018】前置増幅器2、可変利得増幅器3、クラン
プ回路4、コンパレータ11およびD−フリップフロッ
プ14は、この記載順序と同じ順序でシリアルに接続さ
れている。またコンパレータ11にはクランプ回路4の
出力信号のほかに識別基準電圧源7が発生する識別基準
電圧Vthも入力されている。これら前置増幅器2、可変
利得増幅器3、クランプ回路4、識別基準電圧源7、コ
ンパレータ11およびD−フリップフロップ14は、フ
ォトダイオード1の出力信号からデータ信号を識別再生
する識別再生系をなしている。そしてD−フリップフロ
ップ14の出力信号が、再生されたデータ信号として出
力される。
The preamplifier 2, the variable gain amplifier 3, the clamp circuit 4, the comparator 11 and the D-flip-flop 14 are serially connected in the same order as this description. Besides the output signal of the clamp circuit 4, the discrimination reference voltage Vth generated by the discrimination reference voltage source 7 is also input to the comparator 11. The preamplifier 2, the variable gain amplifier 3, the clamp circuit 4, the identification reference voltage source 7, the comparator 11 and the D-flip-flop 14 form an identification reproduction system for identifying and reproducing a data signal from the output signal of the photodiode 1. There is. Then, the output signal of the D-flip-flop 14 is output as the reproduced data signal.

【0019】タイミング抽出回路5は、可変利得増幅器
3に接続されており、この可変利得増幅器3の出力信号
に基づいてクロック信号を生成するクロック生成系をな
している。そしてタイミング抽出回路5は、生成したク
ロック信号をデータ信号のタイミングを示すクロック信
号としてデータ信号と並列に出力するとともに、D−フ
リップフロップ14,15のそれぞれに与えている。
The timing extraction circuit 5 is connected to the variable gain amplifier 3 and forms a clock generation system for generating a clock signal based on the output signal of the variable gain amplifier 3. Then, the timing extraction circuit 5 outputs the generated clock signal as a clock signal indicating the timing of the data signal in parallel with the data signal, and also supplies it to each of the D-flip-flops 14 and 15.

【0020】コンパレータ12、D−フリップフロップ
15、誤り検出回路16、積分回路17および誤差増幅
器9は、この記載順序と同じ順序でシリアルに接続され
ている。コンパレータ12には、クランプ回路4の出力
信号および制御目標電圧源13が発生する制御目標電圧
ΔVと識別基準電圧源7が発生する識別基準電圧Vthと
の和がそれぞれ入力されている。誤り検出回路16に
は、D−フリップフロップ15の出力信号のほかに、D
−フリップフロップ14の出力信号も入力されている。
誤差増幅器9には、積分回路17の出力信号のほかに、
誤り率設定電圧源18が発生する誤り率設定電圧Vs が
入力されている。これら誤差増幅器9、コンパレータ1
2、D−フリップフロップ15、誤り検出回路16、積
分回路17および誤り率設定電圧源18は、可変利得増
幅器3の利得を制御する制御系をなしている。
The comparator 12, the D-flip-flop 15, the error detecting circuit 16, the integrating circuit 17 and the error amplifier 9 are serially connected in the same order as described above. The sum of the output signal of the clamp circuit 4, the control target voltage ΔV generated by the control target voltage source 13, and the discrimination reference voltage Vth generated by the discrimination reference voltage source 7 is input to the comparator 12. In addition to the output signal of the D-flip-flop 15, the error detection circuit 16 includes D
The output signal of the flip-flop 14 is also input.
In the error amplifier 9, in addition to the output signal of the integrating circuit 17,
The error rate setting voltage Vs generated by the error rate setting voltage source 18 is input. These error amplifier 9 and comparator 1
2, the D-flip-flop 15, the error detection circuit 16, the integration circuit 17, and the error rate setting voltage source 18 form a control system for controlling the gain of the variable gain amplifier 3.

【0021】次に以上のように構成された光受信装置の
動作を説明する。図示しない光ファイバを介して到来し
た光信号は、フォトダイオード1において電流に変換さ
れる。この電流は、前置増幅器2によって電圧に変換さ
れたのち、可変利得増幅器3で増幅される。可変利得増
幅器3の出力信号はクランプ回路4により直流再生され
たのちにコンパレータ11に入力される。また可変利得
増幅器3の出力信号は、タイミング抽出回路5にも入力
され、タイミング抽出がなされる。そしてタイミング抽
出回路5で抽出された信号は、クロック信号として出力
される。
Next, the operation of the optical receiver configured as described above will be described. An optical signal arriving via an optical fiber (not shown) is converted into a current in the photodiode 1. This current is converted into a voltage by the preamplifier 2 and then amplified by the variable gain amplifier 3. The output signal of the variable gain amplifier 3 is DC-regenerated by the clamp circuit 4 and then input to the comparator 11. The output signal of the variable gain amplifier 3 is also input to the timing extraction circuit 5 and the timing is extracted. Then, the signal extracted by the timing extraction circuit 5 is output as a clock signal.

【0022】コンパレータ11では、クランプ回路4か
ら与えられる信号に対して識別基準電圧源7が発生する
識別基準電圧Vthによる電圧識別を行い、識別結果を示
す信号をD−フリップフロップ14へと出力する。D−
フリップフロップ14では、コンパレータ11の出力信
号に対してタイミング抽出回路5から出力されるクロッ
ク信号によるタイミング再生を行う。これによりD−フ
リップフロップ14からは、クロック信号に同期したデ
ータ信号が出力される。
The comparator 11 performs voltage discrimination on the signal given from the clamp circuit 4 by the discrimination reference voltage Vth generated by the discrimination reference voltage source 7, and outputs a signal indicating the discrimination result to the D-flip-flop 14. . D-
The flip-flop 14 performs timing reproduction on the output signal of the comparator 11 by the clock signal output from the timing extraction circuit 5. As a result, the D-flip-flop 14 outputs a data signal synchronized with the clock signal.

【0023】ところで以上のようにしてデータ信号の再
生がなされているとき、コンパレータ12およびD−フ
リップフロップ15においても、コンパレータ11およ
びD−フリップフロップ14と同様にして電圧識別およ
びタイミング再生が行われている。ただし、コンパレー
タ12には、識別基準電圧源7が発生する識別基準電圧
Vthに制御目標電圧源13が発生する制御目標電圧ΔV
を上乗せした電圧Vth+ΔVが入力されており、コンパ
レータ11の場合とは異なる電圧での電圧識別が行われ
る。なお以下においては、このコンパレータ12で生成
される信号を監視用信号と称する。
By the way, when the data signal is reproduced as described above, the voltage discrimination and the timing reproduction are performed also in the comparator 12 and the D-flip-flop 15 similarly to the comparator 11 and the D-flip-flop 14. ing. However, in the comparator 12, the control target voltage ΔV generated by the control target voltage source 13 is added to the discrimination reference voltage Vth generated by the discrimination reference voltage source 7.
The voltage Vth + ΔV added with is input, and voltage discrimination is performed with a voltage different from that of the comparator 11. In the following, the signal generated by the comparator 12 will be referred to as a monitoring signal.

【0024】このようにコンパレータ11とコンパレー
タ12とでは、電圧識別の基準電圧が異なるので、D−
フリップフロップ14から出力されるデータ信号とD−
フリップフロップ15から出力される監視用信号との間
には部分的に不一致が生じる。そこで誤り検出回路16
は、D−フリップフロップ14から出力されるデータ信
号とD−フリップフロップ15から出力される監視用信
号とを比較し、図2に示すように両信号が不一致である
ときにエラーパルスを出力する。この誤り検出回路16
の出力信号は積分回路17において平均化され、差動増
幅器9に入力される。積分回路17の出力信号は、エラ
ーパルスの発生率、すなわちデータ信号に対する監視用
信号の符号誤り率に比例する電圧レベルVe を有した信
号となる。
As described above, the comparator 11 and the comparator 12 have different reference voltages for voltage identification.
The data signal output from the flip-flop 14 and D-
A partial mismatch occurs with the monitoring signal output from the flip-flop 15. Therefore, the error detection circuit 16
Compares the data signal output from the D-flip-flop 14 with the monitoring signal output from the D-flip-flop 15, and outputs an error pulse when the two signals do not match as shown in FIG. . This error detection circuit 16
The output signal of is averaged in the integrating circuit 17, and is input to the differential amplifier 9. The output signal of the integrating circuit 17 becomes a signal having a voltage level Ve proportional to the error pulse generation rate, that is, the code error rate of the monitoring signal with respect to the data signal.

【0025】誤差増幅器9では、積分回路17の出力信
号の電圧レベルと誤り率設定電圧源18が発生する誤り
率設定電圧Vs との差分に相当する電圧レベルの信号が
出力される。この誤差増幅器9の出力信号は、制御信号
として可変利得増幅器3に与えられ、積分回路17の出
力信号の電圧レベルが誤り率設定電圧源18が発生する
誤り率設定電圧Vs に一致するように可変利得増幅器3
の利得が制御される。なお誤り率設定電圧Vs は、所定
の符号誤り率Pe に相当する値に設定されている。
The error amplifier 9 outputs a signal having a voltage level corresponding to the difference between the voltage level of the output signal of the integrating circuit 17 and the error rate setting voltage Vs generated by the error rate setting voltage source 18. The output signal of the error amplifier 9 is given to the variable gain amplifier 3 as a control signal, and is varied so that the voltage level of the output signal of the integrating circuit 17 matches the error rate setting voltage Vs generated by the error rate setting voltage source 18. Gain amplifier 3
Gain is controlled. The error rate setting voltage Vs is set to a value corresponding to a predetermined code error rate Pe.

【0026】このようにして、データ信号に対する監視
用信号の符号誤り率を所定の符号誤り率Pe とするよう
にAGCがかけられる。続いて、AGCの動作をより具
体的に説明する。
In this way, AGC is applied so that the code error rate of the supervisory signal with respect to the data signal becomes the predetermined code error rate Pe. Next, the operation of AGC will be described more specifically.

【0027】まず識別基準電圧Vthは、クランプ回路4
の出力信号の振幅がコンパレータ11が電圧識別を行う
のに最適な振幅(例えば図5に示した従来の光受信装置
におけるAGCの目標振幅に相当)であるときにおける
発光側レベルと非発光側レベルとの中央付近に設定す
る。これにより、フォトダイオード1により受信された
光信号のS/Nが良好であるときには、例えば図3に示
すようにコンパレータ11での識別余裕は大きく、デー
タ信号はエラーフリーとなる。
First, the discrimination reference voltage Vth is determined by the clamp circuit 4
When the amplitude of the output signal is the optimum amplitude for the comparator 11 to perform the voltage discrimination (eg, corresponding to the target amplitude of AGC in the conventional optical receiver shown in FIG. 5), the light emitting side level and the non-light emitting side level Set near the center of and. Thus, when the S / N of the optical signal received by the photodiode 1 is good, the discrimination margin in the comparator 11 is large and the data signal is error-free, as shown in FIG. 3, for example.

【0028】これに対して、電圧Vth+ΔVが発光側レ
ベルと非発光側レベルとの中央付近からずれていること
になるので、監視用信号には符号誤りがデータ信号より
も多く発生する。しかし、S/Nが良好であるときに
は、電圧Vth+ΔVが発光側レベルと非発光側レベルと
の中央付近から若干ずれていても十分な識別余裕がある
ので、符号誤りは生じにくい。従って、所定の符号誤り
率Pe の符号誤りを生じさせるには、クランプ回路4の
出力信号における電圧振幅の上端、すなわち発光側レベ
ルと電圧Vth+ΔVとが近付く傾向となる。かくして、
クランプ回路4の出力信号が例えば図3に示す状態とな
るように、すなわち発光側レベルが電圧Vth+ΔVに近
くなるように可変利得増幅器3の利得が制御される。
On the other hand, since the voltage Vth + ΔV deviates from the vicinity of the center between the light emitting side level and the non-light emitting side level, the monitor signal has more code errors than the data signal. However, when the S / N is good, even if the voltage Vth + ΔV is slightly deviated from the vicinity of the center between the light emitting side level and the non-light emitting side level, there is a sufficient margin for discrimination, so that a code error is less likely to occur. Therefore, in order to cause a code error of a predetermined code error rate Pe, the upper end of the voltage amplitude in the output signal of the clamp circuit 4, that is, the light emission side level and the voltage Vth + ΔV tend to approach each other. Thus,
The gain of the variable gain amplifier 3 is controlled so that the output signal of the clamp circuit 4 is in the state shown in FIG. 3, that is, the light emission side level is close to the voltage Vth + ΔV.

【0029】一方、フォトダイオード1により受信され
た光信号のS/Nが悪化しているときには、電圧Vth+
ΔVが識別基準電圧Vthよりも高レベルであるために、
S/Nが良好であるときとの符号誤り率の増加率はデー
タ信号よりも監視用信号の方が大きい。このためデータ
信号に対する監視用信号の符号誤り率は増大する傾向に
あり、所定の符号誤り率Pe の符号誤りを生じさせるに
は、クランプ回路4の出力信号における発光側レベルと
電圧Vth+ΔVとがS/N量高次に比較して離れる傾向
となる。かくして、クランプ回路4の出力信号が例えば
図4に示す状態となるように、すなわち発光側レベルが
電圧Vth+ΔVから離れるように可変利得増幅器3の利
得が制御される。
On the other hand, when the S / N of the optical signal received by the photodiode 1 is deteriorated, the voltage Vth +
Since ΔV is at a higher level than the identification reference voltage Vth,
The increase rate of the code error rate when the S / N is good is larger for the supervisory signal than for the data signal. Therefore, the code error rate of the monitoring signal with respect to the data signal tends to increase, and in order to cause a code error of a predetermined code error rate Pe, the light emission side level and the voltage Vth + ΔV in the output signal of the clamp circuit 4 are S. / N amount is high. Thus, the gain of the variable gain amplifier 3 is controlled so that the output signal of the clamp circuit 4 becomes the state shown in FIG. 4, that is, the light emission side level is separated from the voltage Vth + ΔV.

【0030】このように、S/Nが悪化するにつれて可
変利得増幅器3の利得が上昇されて行く。従ってS/N
に応じて発光側レベルが変化するが、これによって符号
誤り率がPe となる振幅が一定に制御されることにな
り、アイ開口の振幅を一定に制御できる。これにより、
識別基準電圧Vthをアイ開口の一定位置(特に制御目標
電圧ΔVを最適に設定することによりアイ開口中央付
近)に固定しておくことができ、データ信号の符号誤り
率が上昇してしまうことを防止できる。
In this way, the gain of the variable gain amplifier 3 increases as the S / N deteriorates. Therefore S / N
The level on the light emitting side changes in accordance with the above, but the amplitude at which the code error rate becomes Pe is controlled to be constant, and the amplitude of the eye opening can be controlled to be constant. This allows
The identification reference voltage Vth can be fixed at a fixed position of the eye opening (especially near the center of the eye opening by optimally setting the control target voltage ΔV), and the code error rate of the data signal is increased. It can be prevented.

【0031】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、識別基準電圧Vth
を、クランプ回路4の出力信号の振幅がコンパレータ1
1が電圧識別を行うのに最適な振幅であるときにおける
発光側レベルと非発光側レベルとの中央付近に設定して
いるが、発光側または非発光側に偏るように設定しても
良い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形実施が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the identification reference voltage Vth
The amplitude of the output signal of the clamp circuit 4 is
Although 1 is set near the center between the light emitting side level and the non-light emitting side level when the amplitude is optimum for performing voltage discrimination, it may be set so as to be biased to the light emitting side or the non-light emitting side. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、光信号を電気信号に変
換する例えばフォトダイオードなどの光電変換手段と、
この光電変換手段により得られた電気信号を制御信号が
示す利得で増幅する例えば可変利得増幅器などの可変利
得増幅手段と、この可変利得増幅手段により増幅された
のちの電気信号を例えば識別基準電圧などの所定の第1
閾値で識別することにより前記ディジタル信号を識別再
生する、例えばコンパレータおよびD−フリップフロッ
プからなる識別再生手段と、前記可変利得増幅手段によ
り増幅されたのちの電気信号を前記第1閾値よりも所定
量(例えば制御目標電圧)だけ大きな所定の第2閾値で
識別することにより監視用信号を生成する、例えばコン
パレータおよびD−フリップフロップからなる監視用信
号生成手段と、前記識別再生手段で再生されたディジタ
ル信号に対する前記監視用信号の誤り率を検出する、例
えば誤り検出回路および積分回路からなる誤り率検出手
段と、この誤り率検出手段により検出される誤り率が例
えば誤り率設定電圧などの所定の基準値に近付くように
前記可変利得増幅手段の利得を制御すべく前記制御信号
を発生する、例えば誤差増幅器および誤り率設定電圧源
からなる利得制御手段とを具備したことにより、受信光
信号のS/Nが悪化した場合でも、誤り率の増大を抑え
てディジタル信号の識別再生を良好に行うことができる
光受信装置となる。
According to the present invention, photoelectric conversion means such as a photodiode for converting an optical signal into an electric signal,
A variable gain amplifying means, such as a variable gain amplifier, which amplifies the electric signal obtained by the photoelectric conversion means with a gain indicated by the control signal, and an electric signal after being amplified by the variable gain amplifying means, such as an identification reference voltage. The predetermined first of
Discrimination and reproduction of the digital signal by discriminating with a threshold value, for example, discrimination and reproduction means including a comparator and a D-flip flop, and an electric signal after being amplified by the variable gain amplifying means, by a predetermined amount from the first threshold value. A monitoring signal is generated by discriminating with a predetermined second threshold value that is larger (for example, a control target voltage), for example, a monitoring signal generating means including a comparator and a D-flip-flop, and a digital signal reproduced by the discrimination reproducing means. An error rate detecting means for detecting an error rate of the monitoring signal with respect to the signal, for example, an error detecting circuit and an integrating circuit, and an error rate detected by the error rate detecting means is a predetermined reference such as an error rate setting voltage. Generating the control signal to control the gain of the variable gain amplifying means to approach a value, eg By providing the gain control means including the error amplifier and the error rate setting voltage source, even if the S / N of the received optical signal is deteriorated, the increase of the error rate is suppressed and the discrimination and reproduction of the digital signal are performed well. It becomes an optical receiver capable of

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る光受信装置の構成を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical receiving device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1中の誤り検出回路16および積分回路17
の動作を説明する図。
2 is an error detection circuit 16 and an integration circuit 17 in FIG.
FIG.

【図3】図1中のフォトダイオード1により受信された
光信号のS/Nが良好であるときにおけるクランプ回路
4の出力信号波形の一例を示す図。
3 is a diagram showing an example of an output signal waveform of a clamp circuit 4 when the S / N of an optical signal received by a photodiode 1 in FIG. 1 is good.

【図4】図1中のフォトダイオード1により受信された
光信号のS/Nが悪化しているときにおけるクランプ回
路4の出力信号波形の一例を示す図。
4 is a diagram showing an example of an output signal waveform of a clamp circuit 4 when S / N of an optical signal received by a photodiode 1 in FIG. 1 is deteriorated.

【図5】従来の光受信装置の構成例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional optical receiver.

【図6】図5中のクランプ回路4の受信信号のS/Nが
良好である場合の出力信号の一例を示す図。
6 is a diagram showing an example of an output signal when the S / N of the received signal of the clamp circuit 4 in FIG. 5 is good.

【図7】分散の大きい光ファイバ内を光伝送したときの
識別再生回路6の入力における識別余裕(アイ開口)を
示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a discrimination margin (eye opening) at the input of the discrimination / reproduction circuit 6 when optical transmission is carried out in an optical fiber having a large dispersion.

【図8】図5中のクランプ回路4の受信信号のS/Nが
悪化している場合の出力信号の一例を示す図。
8 is a diagram showing an example of an output signal when the S / N of the received signal of the clamp circuit 4 in FIG. 5 is deteriorated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フォトダイオード 2…前置増幅器 3…可変利得増幅器 4…クランプ回路 5…タイミング抽出回路 7…識別基準電圧源 9…誤差増幅器 11…コンパレータ 12…コンパレータ 13…制御目標電圧源 14…D−フリップフロップ(D−FF) 15…D−フリップフロップ(D−FF) 16…誤り検出回路 17…積分回路 18…誤り率設定電圧源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photodiode 2 ... Preamplifier 3 ... Variable gain amplifier 4 ... Clamp circuit 5 ... Timing extraction circuit 7 ... Identification reference voltage source 9 ... Error amplifier 11 ... Comparator 12 ... Comparator 13 ... Control target voltage source 14 ... D-flip floppy (D-FF) 15 ... D-flip-flop (D-FF) 16 ... Error detection circuit 17 ... Integration circuit 18 ... Error rate setting voltage source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/28 10/26 10/14 10/04 10/06 H04L 25/03 D 9199−5K H04B 9/00 Y ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location H04B 10/28 10/26 10/14 10/04 10/06 H04L 25/03 D 9199-5K H04B 9/00 Y

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディジタル信号を光のON/OFFで示
してなる光信号を受信し、前記ディジタル信号を再生す
る光受信装置において、 前記光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、 この光電変換手段により得られた電気信号を制御信号が
示す利得で増幅する可変利得増幅手段と、 この可変利得増幅手段により増幅されたのちの電気信号
を所定の第1閾値で識別することにより前記ディジタル
信号を識別再生する識別再生手段と、 前記可変利得増幅手段により増幅されたのちの電気信号
を前記第1閾値よりも所定量だけ大きな所定の第2閾値
で識別することにより監視用信号を生成する監視用信号
生成手段と、 前記識別再生手段で再生されたディジタル信号に対する
前記監視用信号の誤り率を検出する誤り率検出手段と、 この誤り率検出手段により検出される誤り率が所定の基
準値に近付くように前記可変利得増幅手段の利得を制御
すべく前記制御信号を発生する利得制御手段とを具備し
たことを特徴とする光受信装置。
1. An optical receiving device for receiving an optical signal, which is a digital signal indicated by ON / OFF of light, and reproducing the digital signal, and a photoelectric conversion means for converting the optical signal into an electric signal, and the photoelectric conversion means. Variable gain amplifying means for amplifying the electric signal obtained by the converting means with a gain indicated by the control signal, and the digital signal by discriminating the electric signal after being amplified by the variable gain amplifying means with a predetermined first threshold value. Identifying and reproducing means for identifying and reproducing, and monitoring for generating a monitoring signal by identifying the electric signal after being amplified by the variable gain amplifying means with a predetermined second threshold value which is larger than the first threshold value by a predetermined amount. Signal generation means, error rate detection means for detecting the error rate of the monitoring signal with respect to the digital signal reproduced by the identification reproduction means, and the error rate detection means. An optical receiver comprising: a gain control means for generating the control signal to control the gain of the variable gain amplification means so that the error rate detected by the output means approaches a predetermined reference value.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2125192A1 (en) * 1997-03-21 1999-02-16 Univ Catalunya Politecnica DC-9.2 MHz optical receiver for non-guided optical communications and optical remote detection
US7389049B2 (en) 2003-03-31 2008-06-17 Fujitsu Limited Chromatic dispersion compensation controlling system
JP2009060415A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Sony Corp Communication apparatus, communication method, and program

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