JPH0998193A

JPH0998193A - Ｐｐｍ復調装置

Info

Publication number: JPH0998193A
Application number: JP7253061A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Otani; 昌弘大谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: DE69625307T2; DE69625307D1; JP3307527B2; CN1151635A; EP0766393A2; EP0766393B1; CN1096745C; US5691665A; EP0766393A3

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＰＭ信号の受信パルス幅が本来のパルス幅
の２倍程度まで延びた信号が入力された場合でも常に正
しい復調を行なうことを目的とする。【解決手段】クロック再生部（１１）によって、受信
したＰＰＭ信号（２１）から再生クロック信号が取出さ
れ、サンプル結果保持部（１２）によって、ＰＰＭ信号
を再生クロックでサンプルした結果が保持され、シンボ
ル同期信号発生部（１４）によって受信したＰＰＭ信号
（２１）からシンボル同期が獲得され、サンプル結果と
再生クロック信号とシンボル同期とに基づいて、受信デ
ータ再生部（１５）によって過去複数回のサンプルの結
果を解析して特有の手続により受信データの復調が行な
われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＰＰＭ復調装置に
関し、特に、光通信分野に用いられ、パルス信号を所定
のシンボル位置に挿入してパルス位置変調（ＰＰＭ）し
た受信データを復調するようなＰＰＭ復調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＰＰＭ変調方式は、パルス位置によって
情報を伝送する方式であり、通常は便宜上４−ＰＰＭ，
１６−ＰＰＭなどが好んで用いられる。

【０００３】図１８は４−ＰＰＭおよび１６−ＰＰＭの
変調波形の例を示す図である。図１８において、４−Ｐ
ＰＭ変調方式では、１ビットごとに情報を伝送するので
はなく、２ビットごとに情報が伝送される。２ビット情
報として考え得る組合せとしては００，０１，１０，１
１の４種類があるが、これを４種類のパルス位置（０，
１，２，３）に変換して伝送される。パルスが存在し得
る４種類の位置のそれぞれは「パルススロット」と呼ば
れ、４つのパルススロットで構成された２ビットの情報
を示す単位のことが「シンボル」と呼ばれる。

【０００４】１６−ＰＰＭ変調方式の場合では、４ビッ
トで１６種類の情報（００００〜１１１１）が０〜１５
の１６種類のパルス位置に変換して伝送が行なわれる。
この場合には１６個のパルススロットで構成されたそれ
ぞれの単位が「シンボル」となる。

【０００５】ＰＰＭ変調方式の復調方法としては、従来
より各種の方法が考えられているが、最も簡単な復調方
法の１つは、ＰＰＭパルスに同期した再生クロックでサ
ンプルした結果、「Ｈ」レベルを検出したパルススロッ
ト位置にパルスが存在したとみなす方法である。以下
に、従来のこの復調方法について詳細に説明する。

【０００６】図１９は上記復調手順をとる従来のＰＰＭ
復調装置のシンボル同期獲得までの代表的なタイミング
チャートである。図１９から明らかなように、ＰＰＭ信
号には、同期をとるために特別なヘッダ部分がデータに
付加されて送信される。ここではパルス同期獲得のため
にプリアンブル部と、シンボル同期獲得のためにスター
トフラグ部とがヘッダとしてＰＰＭデータ部の前に付加
されている。図１９においては、よくわかるようにスタ
ートフラグ部分には色がつけられている。受信機で受信
され増幅された後のＰＰＭ信号２１は、送信された直後
のＰＰＭ波形と比較すると波形が多少歪んでいる。これ
は、一般に空間伝送などにＰＰＭ信号を用いた場合に
は、受信機側においてＰＰＭ波形が歪むからであり、波
形の歪具合は通信距離やデータレートなどにより影響を
受ける。一般に受信機を構成する部品の時定数などのた
めに、通信距離が長い場合には、受信パルスは遅くなる
方向に歪み、通信距離が短い場合には受信パルスは太く
なる方向に歪む。また、デバイスの高周波数応答速度な
どと比較してデータレートが高速である場合には歪の率
が相対的に大きくなると考えられる。

【０００７】図１９では近距離での通信の場合を想定し
ており、全体的に波形は延びる方向に歪んでいる。図１
９における受信ＰＰＭ信号２１は、送信ＰＰＭ波形と比
較して歪んだ部分に斜めの影を付してある。

【０００８】ＰＰＭ復調装置は、外部で受信されたＰＰ
Ｍ信号２１から再生クロック信号２２を生成する。通
常、再生クロック信号２２は受信ＰＰＭパルスの中心付
近で立上がる信号であり、受信ＰＰＭパルスをサンプル
するためのタイミングを与える。再生クロック信号２２
は一般にＰＬＬと呼ばれるフィードバック回路にて構成
することができる。図１９では、再生クロック信号２２
が位相調整区間（色をつけてある区間）でＰＰＭパルス
の中間付近で立上がるように位相修正されている様子が
示されている。

【０００９】サンプル結果２３は再生クロック信号２２
でＰＰＭ信号２１をサンプルした結果である。ＰＰＭ復
調装置は再生クロック信号およびサンプル結果２３の情
報をもとにＰＰＭデータの復調を行なう。図１９でもわ
かるとおり、受信ＰＰＭ信号２１の歪が大きくない場合
には、再生クロック信号２２が定常状態に落ちついた後
のサンプル結果２３の波形は送信ＰＰＭ波形と同一波形
となるため、ＰＰＭ復調器は正しい復調を行なうことが
できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、空間伝
送などにＰＰＭ波形を用いる通信を考えると、受信機側
で受信した微弱ＰＰＭ信号を増幅する段階で通常ＰＰＭ
波形が多少歪む。また、送受信機の距離が近い場合と遠
い場合とでは増幅器への入力に大きな差があるため、波
形の歪具合は通信距離によっても異なってくる。一般
に、遠距離通信の場合にはＰＰＭパルスが細くなり、短
距離通信の場合にはＰＰＭパルスが太くなる。ＰＰＭパ
ルスが通常の１．５倍程度以上に延びてしまった場合に
は、ＰＰＭ信号をサンプルする際に、本来のパルススロ
ットとその隣のパルススロットの２箇所においてサンプ
ル結果２３が「Ｈ」レベルになってしまうことになる。
特に、赤外線を用いた通信の場合などでは、低周波数帯
域付近に蛍光灯などのノイズが多く存在するため、受信
増幅装置（アンプ）はこれら低域ノイズ領域を避けて増
幅を行なうように設計されることが多く、このこともパ
ルスが歪む１つの要因となる。

【００１１】図２０および図２１はパルスの延びが大き
い場合の具体的な状況を示す図である。図２０（Ｂ）の
シンボルでは、「１」のパルススロット位置にパルスを
送信しているが、受信側では「１」と「２」に対応する
パルススロット位置の両方においてサンプル結果２３が
「Ｈ」レベルになっており、「１」が送信されたのか、
あるいは「２」が送信されたのかを判定できない。

【００１２】図２０（Ｄ）では、直前の（Ｃ）のシンボ
ルのパルスが延びた結果、（Ｄ）の第０サンプル結果に
「Ｈ」レベルが立ってしまい、受信側では（Ｄ）のシン
ボルが「０」であったのか「２」であったのかを判定す
ることができない。また、図２１（Ｂ），（Ｄ）のシン
ボルの場合には、送信波形が異なっているにもかかわら
ず、各々パルス幅が延びてしまったためにサンプル結果
は全く同じ結果になっており、やはり「０」が送信され
たのか「１」が送信されたのかを受信側では判定するこ
とができない。

【００１３】従来のＰＰＭ復調装置では、このような状
態に陥った場合に正しくデータを復調する術を持ってな
いかったため、データエラーが発生するか、もしくはデ
ータエラーが発生したとみなしてそのパケットを廃棄す
る手順をとっていた。すなわち、従来のＰＰＭ復調装置
においては、受信パルス幅が送信パルス幅と比べて１．
５倍程度以上に延びてしまっているような信号が入力さ
れた場合には正しく復調を行なうことができないという
問題点があった。逆に、従来のＰＰＭ復調装置と接続す
るＰＰＭ信号受信増幅装置（アンプ）は、ＰＰＭ復調装
置が正しく復調を行なうことのできる仕様内にパルス幅
が収まるようにＡＧＣなどの回路を付加してなるべくＰ
ＰＭ信号波形を歪ませないように工夫しなければならな
いという問題点があった。

【００１４】それゆえに、この発明の主たる目的は、Ｐ
ＰＭ信号の受信パルス幅が本来のパルス幅の２倍程度ま
で延びてしまっているような信号が入力された場合でも
常に正しい復調を行なうことが可能なＰＰＭ復調装置を
提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
第１のレベルと第２のレベルの間で変化するパルスを所
定のシンボル位置に挿入してパルス位置変調した受信デ
ータを復調するためのＰＰＭ復調装置であって、パルス
位置変調された受信データからクロック再生手段によっ
て再生クロック信号が取出され、その再生クロック信号
によってパルス位置変調された受信データがサンプルさ
れてその結果がサンプル結果保持手段に保持され、受信
データに基づいてシンボル位置の同期を獲得するための
シンボル同期信号がシンボル同期信号発生手段から発生
され、サンプル結果保持手段によって保持されているサ
ンプリングデータのうち、シンボル同期信号で示される
同一のシンボル内での複数のパルススロット位置におい
て第２のレベルとなる受信データが存在したとき、シン
ボル内で最初に第２のレベルを検出したほうのパルスス
ロット位置であるパルスが復調手段によって有効にされ
る。

【００１６】請求項２に係る発明では、請求項１の復調
手段は、同一シンボル内の連続したパルススロット位置
において、第２のレベルとなる受信データが存在したと
き、そのシンボル内で最初に第２のレベルを検出したほ
うのパルススロット位置であるパルスが有効化される。

【００１７】請求項３に係る発明では、請求項１の復調
手段は、同一のシンボル内の複数のパルススロット位置
において第２のレベルのパルスを検出したとき、そのパ
ルスのパルススロット位置のうちの１つが先頭のパルス
スロット位置であり、かつ直前のパルス位置においても
第２のレベルのパルスを検出していた場合に限り、シン
ボル内の先頭パルス位置を除く他のパルス位置が決定さ
れる。

【００１８】請求項４に係る発明では、さらに再生クロ
ック信号間で受信データの前縁を検出するためのエッジ
検出手段が設けられ、請求項１の復調手段は、同一シン
ボル内の複数のパルススロット位置にて第２のレベルを
検出したとき、そのうちの２つが先頭および２番目のパ
ルススロット位置にあり、かつ直前のシンボルの最終パ
ルス位置においても第２のレベルを検出しており、さら
に先頭および２番目のパルススロットをサンプルした時
刻の間に、エッジ検出手段によって前縁が検出されなか
った場合は、シンボル内の先頭のパルススロットにパル
スが存在していると判別される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態１の
全体の構成を示すブロック図である。図１において、外
部から入力された微弱な赤外線ＰＰＭ信号４１はＰｉｎ
−ＰＤ３１で受信され、増幅器３２で増幅されることに
より、デジタル信号レベルのＰＰＭ信号２１となる。こ
のＰＰＭ信号２１はクロック再生部１１とサンプル結果
保持部１２とに与えられる。クロック再生部１１には外
部の水晶発振器３３から高周波のマスタクロック４２が
与えられる。クロック再生部１１はマスタクロック信号
４２に基づいて、受信したＰＰＭ信号２１から再生クロ
ック信号２２を取出してサンプル結果保持部１２とシン
ボル同期信号発生部１４と受信データ再生部１５と受信
データ処理部３４とに与える。

【００２０】サンプル結果保持部１２は再生クロック信
号２２に基づいてＰＰＭ信号２１をサンプルし、サンプ
ル結果２３を保持する。このサンプル結果２３はシンボ
ル同期信号発生部１４と受信データ再生部１５とに与え
られる。シンボル同期信号発生部１４は再生クロック信
号２２に基づいて、サンプル結果２３からシンボル同期
を獲得する。獲得されたシンボル同期信号２５は受信デ
ータ再生部１５と受信データ処理部３４とに与えられ
る。受信データ再生部１５はサンプル結果２３とシンボ
ル同期信号２５と再生クロック信号２２とに基づいて受
信データの復調を行なう。すなわち、受信データ再生部
１５はサンプル結果２３から過去複数回のサンプルの結
果を解析して特有の手続により受信データの復調を行な
う。シンボル同期信号２５と復調された受信データ２６
と再生クロック信号２２は受信データ処理部３４に与え
られて処理される。

【００２１】図２は図１に示したクロック再生部１１の
具体的な構成を示す図である。図２において、クロック
再生部１１は位相比較部５１とクロック発生部５２とを
含む。クロック発生部５２は自己発振することによって
再生クロック信号２２を生成する。この再生クロック信
号２２は位相比較部５１に与えられ、位相比較部５１は
マスタクロック信号４２に基づいて、ＰＰＭ信号２１と
再生クロック信号２２との位相を比較し、位相制御信号
６１をクロック発生部５２にフィードバックする。クロ
ック発生部５２は位相制御信号６１によって再生クロッ
ク信号２２の位相の調整を行なう。マスタクロック信号
４２の周波数は所望の再生クロック信号２２の周波数の
整数倍に選ばれる。この倍率が大きいほど、よりきめ細
やかな位相制御が可能なとる。倍率を８倍もしくは１６
倍程度に選べば、ＰＰＭ信号２１のパルスのほぼ中央で
立上がる再生クロック信号２２を得ることができる。

【００２２】図３は図１に示したサンプル結果保持部１
２の具体的な構成を示す図である。図３において、サン
プル結果保持部１２はＤタイプフリップフロップ１２
１，１２２，１２３…１２ｎを直列接続して構成され、
先頭のＤタイプフリップフロップ１２１のＤ入力にＰＰ
Ｍ信号２１が入力され、各Ｄタイプフリップフロップ１
２１，１２２，１２３…１２ｎのクロック入力端に再生
クロック信号２２が入力される。そして、各Ｄタイプフ
リップフロップ１２１，１２２，１２３…１２ｎからサ
ンプル結果２３が出力される。このサンプル結果２３は
図１に示したシンボル同期信号発生部１４がスタートフ
ラグパターンを認識するためと、受信データ再生部１５
が受信データを判定するために用いられる。シンボル同
期信号発生部１４はスタートフラグパターンの長さに相
当するだけのサンプル結果２３を必要とする。たとえ
ば、前述の図１９のタイミングチャートで示したスター
トフラグパターン（送信ＰＰＭ波形で色をつけた部分の
パターン）を用いる場合には、パターンをパルススロッ
ト単位で記述すると、“１０００００００１００１
１０００”と表わされるので、サンプル結果保持部１２
は１６回分のサンプル結果２３をシンボル同期信号発生
部１４に入力する必要がある。一方、受信データ再生部
１５では、過去３回分のサンプル結果ＳＡＭＰＬＥ
［２．．０］を参照して復調を行なうことができる。

【００２３】図４は図１に示したシンボル同期信号発生
部１４の具体的な構成を示す図である。図４において、
シンボル同期信号発生部１４はパターン比較部５３と２
ビットバイナリカウンタ５４とＤタイプフリップフロッ
プ１４１，１４２とを含む。パターン比較部５３にはサ
ンプル結果２３が入力される。そして、パターン比較部
５３はサンプル結果２３のパターンがスタートフラグパ
ターンに一致するか否かを検出する。このパターン比較
部５３はＡＮＤ−ＯＲの論理回路で簡単に実現できる。
サンプル結果２３がスタートフラグパターンに一致した
場合、その一致信号はＤタイプフリップフロップ１４１
のＤ入力に与えられ、次の再生クロック信号２２の立上
がりにてＤタイプフリップフロップ１４１のＱ出力の値
が１サイクル分だけ「１」となり、そのＱ出力がＤタイ
プフリップフロップ１４２のプリセット入力として与え
られる。Ｄタイプフリップフロップ１４２のＱ出力は２
ビットバイナリカウンタ５４のｅｎａｂｌｅ入力に与え
られる。２ビットバイナリカウンタ５４はｅｎａｂｌｅ
状態になると、再生クロック信号２２が入力されるごと
にカウントアップする。そして、２ビットバイナリカウ
ンタ５４の出力ＣＯＵＮＴ［１．．０］がシンボル同期
信号２５になる。

【００２４】図５は図１に示した受信データ再生部１５
の具体的な構成を示す図である。受信データ再生部１５
はデコーダ５５と第１パルス決定部５６と受信ＰＰＭデ
ータ判定部５８と受信データサンプル部５９とを含む。
デコーダ５５はシンボル同期信号２５をデコードし、シ
ンボル同期信号２５のＣＯＵＮＴ［１．．０］の値が
０，１，２，３のときにそれぞれ「Ｈ」レベルになる信
号ＣＯＵＮＴｉｓ０，ＣＯＵＮＴｉｓ１，ＣＯＵＮＴｉ
ｓ２，ＣＯＵＮＴｉｓ３を出力する。第１パルス決定部
５６にはデコーダ５５からＣＯＵＮＴｉｓ０とＣＯＵＮ
Ｔｉｓ３とサンプル結果２３のＳＡＭＰＬＥ［０］，Ｓ
ＡＭＰＬＥ［１］と再生クロック信号２２が入力され、
再生クロック信号２２に基づいてシンボル内で有効とみ
なされる第１パルスが検出されたか否かが決定される。
第１パルス決定部５６の出力である１ｓｔＰＵＬＳＥ６
２は受信ＰＰＭデータ判定部５８に与えられる。この受
信ＰＰＭデータ判定部５８はＣＯＵＮＴ［１．．０］と
ＳＡＭＰＬＥ［０］と第１パルス決定部５６の出力を参
照しながら実際にＰＰＭ復調を行なう。受信データサン
プル部５９は受信ＰＰＭデータ判定部５８の復調結果を
適当なタイミングでサンプルして受信データを整然とし
て出力する。

【００２５】図６は図５に示した第１パルス決定部５６
の具体的な構成を示す図である。図６において、第１パ
ルス決定部５６はインバータ５６１とＡＮＤゲート５６
２，５６３とＯＲゲート５６４とＤタイプフリップフロ
ップ５６５とを含み、シンボル内で有効とみなされるパ
ルスが一度もサンプルされていない状況のときに「Ｈ」
レベルになり、有効とみなされるパルスがサンプルされ
た後は「Ｌ」に落ちる信号１ｓｔＰＵＬＳＥ６２が第１
パルス決定部５６から出力される。

【００２６】図７は図５に示した受信ＰＰＭデータ判定
部５８の具体的な構成を示す図である。受信ＰＰＭデー
タ判定部５８はＡＮＤゲート５８１とインバータ５８２
とＭＵＸ５８３とＤタイプフリップフロップ５８４，５
８５を含む。ＭＵＸ５８３は２つの入力Ｓ１，Ｓ２を含
み、入力Ｓ１には受信ＰＰＭデータ判定部５８の出力で
あるＰＰＭＶＡＬＵＥ［１．．０］６４が入力され、入
力Ｓ２にはＣＯＵＮＴ［１．．０］２５が入力される。
そして、ＭＵＸ５８３は選択スイッチ入力ｓ１，ｓ２の
入力に応じて入力Ｓ１，Ｓ２のいずれか一方を出力す
る。選択スイッチ入力ｓ１にはＳＡＭＰＬＥ［０］と１
ｓｔＰＵＬＳＥ６２の入力を受けるＡＮＤゲート５８１
の出力をインバータ５８２で反転して与えられ、切換ス
イッチ入力ｓ２にはＡＮＤゲート５８１の出力が与えら
れる。

【００２７】図８は図５に示した受信データサンプル部
の具体的な構成を示す図である。図８において、受信デ
ータサンプル部５９は２個のＤタイプフリップフロップ
５９１，５９２とインバータ５９３とを含む。シンボル
同期信号２５のカウント値が０であるときにその前のシ
ンボルに対するＰＰＭＶＡＬＵＥ［１．．０］６４の値
が確定しているので、その間の再生クロック信号２２の
立下がりでデータをラッチしてサンプルすることによ
り、Ｄタイプフリップフロップ５９１，５９２は復調後
の受信データＲｘＤＡＴＡ［１．．０］２６を確定す
る。

【００２８】図９および図１０はこの発明の実施形態１
の動作を説明するためのタイミングチャートである。

【００２９】次に、図１〜図１０を参照して、この発明
の実施形態１の動作についてより詳細に説明する。図１
に示すように、赤外線信号４１がＰｉｎ−ＰＤ３１によ
って受信され、増幅器３２で増幅されることにより、図
９（ａ）に示すようなＰＰＭ信号２１となる。クロック
再生部１１は水晶発振器３３からのマスタクロック信号
４２に基づいて、ＰＰＭ信号２１に同期した図９（ｂ）
に示すような再生クロック信号２２を生成する。

【００３０】サンプル結果保持部１２は、図３で説明し
たように、Ｄタイプフリップフロップ１２１，１２２，
１２３…１２ｎが再生クロック信号２２に基づいてＰＰ
Ｍ信号２１をサンプルし、そのサンプル結果２３として
図９（ｃ）〜（ｅ）に示すようなＳＡＭＰＬＥ０，１，
２…をシンボル同期信号発生部１４と受信データ再生部
１５とに出力する。

【００３１】シンボル同期信号発生部１４は、図４で説
明したように、パターン比較部５３がサンプル結果２３
のパターンとスタートフラグパターンとを比較し、一致
すれば２ビットバイナリカウンタ５４が再生クロック信
号２２の計数を開始する。この２ビットバイナリカウン
タ５４の計数値は、図９（ｆ）に示すようになる。ここ
で、２ビットバイナリカウンタ５４の初期値を０に設定
することにより、ＣＯＵＮＴ［１．．０］の値とＳＡＭ
ＰＬＥ［０］の表わすパルス位置とを一致させることが
できる。すなわち、図９で説明すると、ＰＰＭ信号２１
の最初のパルス位置は「１」であるが、そのパルスに対
応してＳＡＭＰＬＥ［０］が「Ｈ」になる時点でのＣＯ
ＵＮＴ［１．．０］の値も「１」となる。また、最後の
パルス位置は「２」であるが、そのパルスに対応してＳ
ＡＭＰＬＥ［０］が「Ｈ」レベルになる時点でのＣＯＵ
ＮＴ［１．．０］の値も「２」となっている。

【００３２】次に、受信データ再生部１５はサンプル結
果２３とシンボル同期信号２５の情報に基づいて復調を
行なう。この復調動作は基本的には図９に示すシンボル
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に対する復調動作を見れば明ら
かなように、シンボル内で最初にＳＡＭＰＬＥ［０］が
「Ｈ」レベルになった時点での図９（ｆ）に示すＣＯＵ
ＮＴ［１．．０］の値のパルスが送信されたものとして
判定される。

【００３３】しかしながら、図９でシンボル（Ｄ）に対
する復調動作に示すように、シンボルの「０」のパルス
位置でＳＡＭＰＬＥ［０］が「Ｈ」レベルになった場
合、もし直前のシンボルの「３」のパルス位置において
もＳＡＭＰＬＥ［０］が「Ｈ」レベルになっていた場合
には、そのパルスが今回のシンボルの「０」の位置にま
で延びてきている可能性があると考えられるため、今回
のシンボルのパルス位置が「０」であったと即断するの
は止め、保留にされる。そして、その後シンボル内の別
の位置でもＳＡＭＰＬＥ［０］が「Ｈ」レベルになった
場合には、そちらのほうのパルスが送信されたものと判
定される。しかし、その後シンボル内でＳＡＭＰＬＥ
［０］が「Ｈ」レベルにならなかった場合には、送信パ
ルス位置は「０」であったと判定する。この判定動作が
受信データ再生部１５によって行なわれる。その詳細に
ついて以下に説明する。

【００３４】受信データ再生部１５内のデコーダ５５は
ＣＯＵＮＴ［１．．０］をデコードし、ＣＯＵＮＴ値が
０，１，２，３のいずれであるかを示すＣＯＵＮＴｉｓ
０，１，２，３を生成する。そして、第１パルス決定部
５６は図９（ｇ）に示すようなシンボル内で有効とみな
される第１パルスが検出されたか否かを示す１ｓｔＰＵ
ＬＳＥ６２を生成し、受信ＰＰＭデータ決定部５８に与
える。

【００３５】ここで、図６に示す第１パルス決定部５６
の動作についてより詳細に説明する。シンボル同期信号
２５カウント値が「３」のときは次から新しいシンボル
が始まるので、ＣＯＵＮＴｉｓ３がＯＲゲート５６４を
介してＤタイプフリップフロップ５６５のＤ入力に与え
られ、再生クロック信号２２の立上がりと同時にＤタイ
プフリップフロップ５６５の出力が「１」にセットされ
る。この１ｓｔＰＵＬＳＥ＝１であり、ＳＡＭＰＬＥ
［０］＝０である間、すなわちパルスが検出されない間
はインバータ５６１の出力が「Ｈ」レベルとなり、ＡＮ
Ｄゲート５６２は開かれ、「Ｈ」レベル信号がＤタイプ
フリップフロップ５６５のＤ入力に与えられるので、１
ｓｔＰＵＬＳＥ＝１のままとなる。そして、１ｓｔＰＵ
ＬＳＥ＝１のときにパルスが検出されてＳＡＭＰＬＥ
［０］＝１になると、ＡＮＤゲート５６２が閉じられ、
Ｄタイプフリップフロップ５６５のＤ入力が「Ｌ」レベ
ルになるため、１ｓｔＰＵＬＳＥ＝０になる。

【００３６】ただし、パルスが検出された際に、シンボ
ル同期信号２５のカウント値が０、すなわちＣＯＵＮＴ
ｉｓ０＝１であり、また過去２回のサンプル結果２３の
ＳＡＭＰＬＥ［０］，［１］がいずれも「Ｈ」レベルで
あった場合には、今回検出されたパルスは、前のシンボ
ルのパルス位置が３であったものが延びてきてサンプル
されただけである可能性があるため、ＡＮＤゲート５６
３が開かれ、１ｓｔＰＵＬＳＥ＝１のままにされる。こ
れは、図９（Ｄ）のシンボルに対応する。この場合で
も、図９（ｈ）に示すように、ＰＰＭＶＡＬＵＥ
［１．．０］は取敢えずその時点でのカウント値が
「０」に更新されるので、同じシンボル内に新たなパル
スが検出されなければ、受信ＰＰＭデータ判定部５８に
おいてカウント値「０」の位置に正しいパルスが存在し
たものと判定される。しかし、１ｓｔＰＵＬＳＥが
「Ｈ」レベルのままであるので、同じシンボル内の後ろ
のほうで新たなパルスが検出された場合には、受信ＰＰ
Ｍデータが判定部５８においてそのときのカウント値に
さらに更新されることになる。

【００３７】次に、受信ＰＰＭデータ判定部５８は、図
７に示すように、サンプル結果が１（ＳＡＭＰＬＥ
［０］＝１）でありかつそれがシンボル内で最初のパル
スであるとみなされる場合（１ｓｔＰＵＬＳＥ＝１）で
は、ＡＮＤゲート５８１の出力が「Ｈ」レベルとなっ
て、ＭＵＸ５８３は入力Ｓ２を選択する。そして、Ｄタ
イプフリップフロップ５８４，５８５が再生クロック信
号２２の立上がりと同時に、それまでのＰＰＭＶＡＬＵ
Ｅ［１．．０］の値からシンボル同期信号のカウント値
（ＣＯＵＮＴ［１．．０］）に更新される。そうでない
場合には、入力Ｓ１が選択されて、ＰＰＭＶＡＬＵＥ
［１．．０］の値は以前の値が保持される。

【００３８】そして、受信データサンプル部５９は図８
に示すように、ＣＯＵＮＴｉｓ０が「Ｈ」レベルになっ
たとき、その前のシンボルに対するＰＰＭＶＡＬＵＥ
［１．．０］６４の値が確定しているので、その間の再
生クロック信号２２の立下がりでデータがサンプルさ
れ、図９（ｊ）に示すように、受信データＲｘＤＡＴＡ
［１．．０］が再生される。図９（ｊ）の結果から明ら
かなように、すべての場合においてデータが正しく復調
されていることがわかる。すなわち、図９（ｊ）に示す
受信データＲｘＤＡＴＡ［１．．０］が図９（ａ）に示
すＰＰＭ信号２１のパルス値と同じ値になっている。

【００３９】ところで、上述の図１〜図８に示した実施
形態１では、図１０（ａ）に示すＰＰＭ信号２１のシン
ボル（Ａ），（Ｂ）あるいは（Ｃ），（Ｄ）の場合のよ
うに、０および１のパルス位置と直前のシンボルのパル
ス位置の合計３つのパルス位置のサンプル結果が「Ｈ」
レベルになったとき、後ろのシンボルは正しく復調され
ない場合がある。すなわち、シンボル（Ａ），（Ｂ）の
場合には正しく復調されているが、シンボル（Ｃ），
（Ｄ）の場合には復調に失敗している。そのため、通信
パルスの位置が３，１，３，０であるにもかかわらず、
データＲｘＤＡＴＡ［１．．０］の値は３，１，３，１
となってしまっている。実施形態１で復調を失敗するの
は、このシンボル（Ｃ），（Ｄ）のような波形入力があ
った場合のみであり、この波形入力を以降「重複パルス
伸長波形」と呼ぶ。このような不具合を解消した実施形
態２について以下に説明する。

【００４０】図１１は実施の形態２の全体の構成を示す
ブロック図である。この図１１に示した例は、図１に示
したＰＰＭ復調装置にエッジ検出結果保持部１３が新た
に付加され、さらに受信データ再生部１５に改良が加え
られており、それ以外の構成は図１と同じである。

【００４１】エッジ検出結果保持部１３は、前述の図１
０で説明した不具合を解消するために設けられている。
すなわち、波形の歪が大きい場合には、図１０（ａ）の
左側に示すように、３，１のＰＰＭ信号２１を送信した
場合と、右側のように３，０のＰＰＭ信号を送信した場
合とで、復調のデータＲｘＤＡＴＡ［１．．０］の値が
全く同じになってしまっている。このように大幅に波形
が歪んだ場合にでも、常に正確な判定を行なうために、
受信データ再生部１５にサンプル結果２３を与えるだけ
では不十分であり、さらにエッジ検出結果２４の情報を
用いる必要がある。

【００４２】図１２は図１１に示したエッジ検出結果保
持部１３の具体例を示す図である。図１２において、エ
ッジ検出結果保持部１３はＤタイプフリップフロップ１
３１，１３２を含み、Ｄタイプフリップフロップ１３１
のＤ入力には電源電圧ＶＣＣが与えられ、クロック入力
端にはＰＰＭ信号２１が与えられ、そのＱ出力からＥＤ
ＧＥ［０］信号が出力され、Ｄタイプフリップフロップ
１３２のＤ入力に与えられる。Ｄタイプフリップフロッ
プ１３２のクロック入力端には再生クロック信号２２が
与えられ、そのＱ出力からＥＤＧＥ［１］信号が出力さ
れ、その反転出力はＤタイプフリップフロップ１３１に
クリア信号として与えられる。したがって、Ｄタイプフ
リップフロップ１３１はＰＰＭ信号２１の立上がりでそ
のＱ出力が「Ｈ」レベルとなり、次の再生クロック信号
２２の立上がりでＤタイプフリップフロップ１３２のＱ
出力が「Ｈ」レベルになる。

【００４３】図１３は図１１に示した受信データ再生部
１５の構成を示す図である。この受信データ再生部１５
は例外判定部５７が新たに設けられ、この例外判定部５
７の出力のＰＰＭＶＡＬＵＥｉｓ０信号６３が受信ＰＰ
Ｍデータ判定部５８に与えられている点においてのみ図
５に示した受信データ再生部１５と異なっている。

【００４４】図１４は図１３に示した例外判定部の構成
を示す図である。図１４において、例外判定部５７はイ
ンバータ５７１とＡＮＤゲート５７２とを含む。インバ
ータ５７１はＥＤＧＥ［１］信号を反転してＡＮＤゲー
ト５７２の１つの入力端に与え、ＡＮＤゲート５７２の
他の入力端にはＣＯＵＮＴｉｓ１とＳＡＭＰＬＥ
［２］，［１］，［０］が与えられる。そして、ＡＮＤ
ゲート５７２からＰＰＭＶＡＬＵＥｉｓ０信号６３が出
力される。この信号は、パルスが検出された際に、シン
ボル同期信号２５のカウント値が１（ＣＯＵＮＴｉｓ
１）であり、過去３回のサンプル結果２３がいずれも
「Ｈ」レベルであり、さらに最も最近のサンプル時刻と
その前のサンプル時刻との間にＰＰＭ信号の立上がりエ
ッジが存在しなかった場合に限り「Ｈ」レベルとなる。

【００４５】図１５は図１３に示した受信ＰＰＭデータ
判定部５８の構成を示す図である。この図１５に示した
受信ＰＰＭデータ判定部５８は前述の図７に示したもの
に比べて、ＭＵＸ５８６が入力Ｓ３と選択スイッチｓ３
とを有しており、さらにインバータ５８７とＡＮＤゲー
ト５８８，５８９が設けられている点において異なって
いる。例外判定部５７からのＰＰＭＶＡＬＵＥｉｓ０信
号６３はインバータ５８７で反転されてＡＮＤゲート５
８８，５８９のそれぞれの一方入力端に与えられるとと
もに、選択スイッチ入力ｓ３に与えられる。ＡＮＤゲー
ト５８８の他方入力端にはインバータ５８２の出力が与
えられ、ＡＮＤゲート５８９の他方入力端にはＡＮＤゲ
ート５８１の出力が与えられる。

【００４６】図１６および図１７はこの発明の実施形態
２の具体的な動作を説明するためのタイミングチャート
である。

【００４７】次に、図１１〜図１７を参照して、実施形
態２の動作について説明する。図１１において、クロッ
ク再生部１１とサンプル結果保持部１２とシンボル同期
信号発生部１４の動作は前述の実施の形態１と同じであ
るため、その動作説明を省略し、この実施形態２の特徴
であるエッジ検出結果保持部１３の動作について説明す
る。図１６（ａ）に示すＰＰＭ信号２１が「Ｈ」レベル
に立上がると、その立上がりエッジをクロックとしてエ
ッジ検出結果保持部１３のＤタイプフリップフロップ１
３１がセットされ、図１６（ｆ）に示すように、そのＱ
出力であるＥＤＧＥ０が「Ｈ」レベルに立上がる。そし
て、図１６（ｂ）に示す再生クロック信号２２が立上が
ると、Ｄタイプフリップフロップ１３２がセットされ、
図１６（ｇ）に示すように、そのＱ出力であるＥＤＧＥ
１が「Ｈ」レベルに立上がる。なお、Ｄタイプフリップ
フロップ１３２のＱ出力が「Ｈ」に立上がると、Ｄタイ
プフリップフロップ１３１はクリアされるため、この間
は新しい立上がりを検出することはできないが、ＰＰＭ
信号２１の波形から考えると、２回連続して立上がるこ
とはないため、特に問題はない。

【００４８】図１３に示す受信データ再生部１５は、こ
のエッジ検出結果ＥＤＧＥ［１．．０］の情報を参照し
て復調を行なう。まず、例外判定部５７はＣＯＵＮＴｉ
ｓ１，ＳＡＭＰＬＥ［０］，［１］，［２］およびＥＤ
ＧＥ［１］の各情報に基づいて重複パルス伸長波形が発
生したかどうかを判定する。すなわち、図１７のシンボ
ル（Ｃ），（Ｄ）のように入力があった場合には、図１
７（ｈ）に示すシンボル同期信号２５のカウント値が
「１」であるときに、図１７（ｃ），（ｄ），（ｅ）に
示す過去３回のサンプル結果２３がいずれも「Ｈ」レベ
ルとなり、さらに最も最近のサンプル時刻とその前のサ
ンプル時刻との間にＰＰＭ信号２１の立上がりが存在せ
ず、図１７（ｇ）に示すＥＤＧＥ［１］が「Ｌ」レベル
になるが、これらの条件が揃ったときに例外判定部５７
は、図１７（ｊ）に示すように「Ｈ」レベルのＰＰＭＶ
ＡＬＵＥｉｓ０信号６３を出力する。

【００４９】ＰＰＭＶＡＬＵＥｉｓ０信号６３が「Ｈ」
レベルになると、図１５に示す受信ＰＰＭデータ判定部
５８のインバータ５８７の出力が「Ｌ」レベルとなって
ＡＮＤゲート５８８，５８９が閉じられ、ＭＵＸ５８６
は「Ｈ」レベルのＰＰＭＶＡＬＵＥｉｓ０信号６３に基
づいて、入力Ｓ３を選択する。入力Ｓ３には２ビットが
０となるＢ′００′が設定されており、ＭＵＸ５８６は
２ビットの０をＤタイプフリップフロップ５８４，５８
５にセットする。その結果、図１７（ｋ）に示すよう
に、ＰＰＭＶＡＬＵＥ［１．．０］が０に設定される。
したがって、実施形態１ではシンボル（Ｄ）に対してＰ
ＰＭＶＡＬＵＥ［１．．０］＝１と誤って復調されてい
たが、この実施形態２では、例外処理としてＰＰＭＶＡ
ＬＵＥ［１．．０］＝０と正しく復調されている様子が
わかる。

【００５０】なお、受信ＰＰＭデータ判定部５８は、重
複パルス伸長波形が発生していないとき（ＰＰＭＶＡＬ
ＵＥｉｓ０＝０のとき）でサンプル結果が「１」（ＳＡ
ＭＰＬＥ［０］＝１）で、かつそれがシンボル内で最初
のパルスであるとみなされる場合（１ｓｔＰＵＬＳＥ＝
１）では、入力Ｓ２を選択し、再生クロック信号２２の
立上がりと同時にＰＰＭＶＡＬＵＥ［１．．０］の値を
シンボル同期信号のカウント値（ＣＯＵＮＴ［１．．
０］）に更新する。それらのいずれでもない場合には、
受信ＰＰＭデータ判定部５８は入力Ｓ１を選択し、ＰＰ
ＭＶＡＬＵＥ［１．．０］の値を以前の値に保持する。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、従来のＰＰＭ復調装置で
はＰＰＭ信号の受信パルス幅が本来のパルス幅の１．５
倍程度以上に延びてしまっているような信号が入力され
た場合にはエラーが発生するか、もしくは受信失敗に陥
る可能性が非常に大きくなっていたのに対して、この発
明によれば、ＰＰＭ信号の受信パルス幅が本来のパルス
幅の２倍程度まで延びてしまっているような信号が入力
された場合でも常に正しい復調を行なうことが可能とな
る。また、この発明のＰＰＭ復調装置に接続する増幅器
などはパルスを増幅する際の出力パルス幅の制限が緩や
かですむため、ＡＧＣなどの複雑な構成をとることなく
単純な回路で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の全体の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示したクロック再生部の具体的な構成を
示す図である。

【図３】図１に示したサンプル結果保持部の具体的な構
成を示す図である。

【図４】図１に示したシンボル同期信号発生部の具体的
な構成を示す図である。

【図５】図１に示した受信データ再生部の具体的な構成
を示す図である。

【図６】図５に示した第１パルス決定部の具体的な構成
を示す図である。

【図７】図５に示した受信ＰＰＭデータ判定部の具体的
な構成を示す図である。

【図８】図５に示した受信データサンプル部の具体的な
構成を示す図である。

【図９】この発明の実施形態１の具体的な動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図１０】この発明の実施形態１の具体的な動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図１１】この発明の実施形態２の全体の構成を示すブ
ロック図である。

【図１２】図１１に示したエッジ検出結果保持部の具体
的な構成を示す図である。

【図１３】図１１に示した受信データ再生部の具体的な
構成を示す図である。

【図１４】図１３に示した例外判定部の具体的な構成を
示す図である。

【図１５】図１３に示した受信ＰＰＭデータ判定部の具
体的な構成を示す図である。

【図１６】この発明の実施形態２の具体的な動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図１７】この発明の実施形態２の具体的な動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図１８】ＰＰＭ変調方式の波形を示す図である。

【図１９】従来のＰＰＭ復調装置のタイミングチャート
を示す図である。

【図２０】従来のＰＰＭ復調装置において復調を失敗す
る場合のタイミングチャートを示す図である。

【図２１】従来のＰＰＭ復調装置にて復調を失敗する場
合のタイミングチャートを示す図である。

【符号の説明】

１１クロック再生部１２サンプル結果保持部１３エッジ検出結果保持部１４シンボル同期信号発生部１５受信データ再生部２１ＰＰＭ信号２２再生クロック信号２３サンプル結果２４エッジ検出結果２５シンボル同期信号２６受信データ３１Ｐｉｎ−ＰＤ３２増幅器３３水晶発振器３４受信データ処理部４１赤外線ＰＰＭ信号４２マスタクロック信号５１位相比較部５２クロック発生部５３パターン比較部５４２ビットバイナリカウンタ５５デコーダ５６第１パルス決定部５７例外判定部５８受信ＰＰＭデータ判定部５９受信データサンプル部６１位相制御信号６２１ｓｔＰＵＬＳＥ信号６３ＰＰＭＶＡＬＵＥｉｓ０信号６４ＰＰＭＶＡＬＵＥ［１．．０］信号１１２，１２２…１２ｎ，１３１，１３２，１４１，１
４２，５６５，５８４，５８５，５９１，５９２Ｄタ
イプフリップフロップ５６１，５７１，５８２，５８７，５９３インバータ５６２，５６３，５７２，５８１，５８８，５８９Ａ
ＮＤゲート５６４ＮＯＲゲート５８３ＭＵＸ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のレベルと第２のレベルとの間で変
化するパルスを所定のシンボル位置に挿入してパルス位
置変調した受信データを復調するためのＰＰＭ復調装置
であって、前記パルス位置変調された受信データから再生クロック
信号を取出すためのクロック再生手段、前記クロック再生手段によって前記パルス位置変調され
た受信データをサンプルし、その結果を保持するための
サンプル結果保持手段、前記受信データに基づいて、前記シンボル位置の同期を
獲得するためのシンボル同期信号を発生するシンボル同
期信号発生手段、および前記サンプル結果保持手段によ
って保持されているサンプリングデータのうち、前記シ
ンボル同期信号で示される同一のシンボル内での複数の
パルススロット位置において、前記第２のレベルとなる
受信データが存在したとき、前記シンボル内で最初に第
２のレベルを検出したほうのパルススロット位置である
パルスを有効にする復調手段を備えた、ＰＰＭ復調装
置。
【請求項２】前記復調手段は、前記同一シンボル内の
連続したパルススロット位置において、前記第２のレベ
ルとなる受信データが存在したとき、前記シンボル内で
最初に第２のレベルを検出したほうのパルススロット位
置であるパルスを有効化することを特徴とする、請求項
１に記載のＰＰＭ復調装置。
【請求項３】前記復調手段は、同一のシンボル内の複
数のパルススロット位置において、前記第２のレベルの
パルスを検出したとき、そのパルスのパルススロット位
置のうちの１つが先頭のパルススロット位置であり、か
つ直前のパルス位置においても前記第２のレベルのパル
スを検出していた場合に限り、前記シンボル内の先頭パ
ルス位置を除く他のパルス位置を決定することを特徴と
する、請求項１に記載のＰＰＭ復調装置。
【請求項４】さらに、前記再生クロック信号間で前記
受信データの前縁を検出するためのエッジ検出手段を含
み、前記復調手段は、同一シンボル内の複数のパルススロッ
ト位置にて前記第２のレベルを検出したとき、そのうち
の２つが先頭および２番目のパルススロット位置にあり
かつ直前のシンボルの最終パルス位置においても前記第
２のレベルを検出しており、さらに先頭および２番目の
パルススロットをサンプルした時刻の間に前記エッジ検
出手段によって前縁が検出されなかった場合は、前記シ
ンボル内の先頭のパルススロットにパルスが存在してい
ると判別することを特徴とする、請求項１ないし３のい
ずれかに記載のＰＰＭ復調装置。