JPH11145912A - Optical reception method and optical receiver - Google Patents

Optical reception method and optical receiver

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Publication number
JPH11145912A
JPH11145912A JP9305691A JP30569197A JPH11145912A JP H11145912 A JPH11145912 A JP H11145912A JP 9305691 A JP9305691 A JP 9305691A JP 30569197 A JP30569197 A JP 30569197A JP H11145912 A JPH11145912 A JP H11145912A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
optical
waveform
output
edge
Prior art date
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Pending
Application number
JP9305691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Hirotsune
聡 廣常
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/129,310 priority patent/US6449078B1/en
Publication of JPH11145912A publication Critical patent/JPH11145912A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of coping with the one of a transmission band width larger than before by receiving optical signals, detecting edge information from the received optical signals and generating quantized signals based on the detected edge information. SOLUTION: The output of an optical reception amplifier 104 is edge-detected in an edge detection circuit 105 and an edge detection circuit output waveform is obtained. In the stage, for the response speed limit of a light emitting diode and a photodiode 103, the generated fluctuation of an average voltage is removed and further, the edge information for relatively hardly receiving degradation due to response speed is extracted from a degraded waveform. Then, the waveform is quantized in a quantization circuit 106. In the quantization circuit 106, a rise edge and a fall edge are separately detected and synthesized and a transmission waveform is reproduced. The edge detection circuit output waveform and the reference voltage 109 of a reference voltage level are compared and a rise pulse is obtained in comparator output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光受信方法および
光受信装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical receiving method and an optical receiving device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、機器のワイヤレス化が進み、その
中でもデータの伝送媒体に光を用いた光伝送装置が増え
つつある。
2. Description of the Related Art In recent years, devices have become wireless, and among them, optical transmission apparatuses using light as a data transmission medium are increasing.

【0003】図17は従来の光伝送装置の回路構成で1
701は変調回路、1702はLEDドライバ、170
3は発光ダイオード、1704はフォトダイオード、1
705は受光アンプ、1706はコンパレータ基準電
圧、1707はコンパレータ、1708は復調回路であ
る。図18は従来の光伝送装置各部の信号波形で180
1は送信波形、1802はコンパレータ入力波形、18
03はコンパレータ基準電圧、1804はコンパレータ
出力波形である。
FIG. 17 shows a circuit configuration of a conventional optical transmission device.
701 is a modulation circuit, 1702 is an LED driver, 170
3 is a light emitting diode, 1704 is a photodiode, 1
705 is a light receiving amplifier, 1706 is a comparator reference voltage, 1707 is a comparator, and 1708 is a demodulation circuit. FIG. 18 shows a signal waveform of each part of the conventional optical transmission device.
1 is a transmission waveform, 1802 is a comparator input waveform, 18
03 is a comparator reference voltage, and 1804 is a comparator output waveform.

【0004】送信するデータは1701変調回路で変調
され1801送信波形のような変調波となる。変調波は
1702LEDドライバで増幅され1703発光ダイオ
ードに印加される。1703発光ダイオードの発光光は
空間や光ファイバで伝送されて1704フォトダイオー
ドで受光され1705受光アンプで増幅される。主に1
703発光ダイオード、1704フォトダイオードの応
答速度制限のため波形は1802コンパレータ入力波形
のように劣化する。しかし1707コンパレータで17
06コンパレータ基準電圧と比較され量子化されて18
04コンパレータ出力波形のようになる。1804コン
パレータ出力波形は1708復調回路で復調され復調デ
ータが得られる。
[0004] Data to be transmitted is modulated by a 1701 modulation circuit to become a modulated wave like a 1801 transmission waveform. The modulated wave is amplified by a 1702 LED driver and applied to a 1703 light emitting diode. Light emitted from the 1703 light emitting diode is transmitted through space or an optical fiber, received by the 1704 photodiode, and amplified by the 1705 light receiving amplifier. Mainly 1
The waveform deteriorates like the input waveform of the 1802 comparator due to the response speed limitation of the 703 light emitting diode and the 1704 photodiode. However, 17
06 is compared with the reference voltage and quantized to 18
04 It becomes like the comparator output waveform. The output waveform of the 1804 comparator is demodulated by a 1708 demodulation circuit to obtain demodulated data.

【0005】上記の例で伝送するデータはNRZ信号で
あって1701変調回路でRZ信号に変換するとした場
合変調波の最大周波数はデータ伝送レートの2倍とな
る。従来から光伝送で使われているCMI信号やDMI
信号やマンチェスター符号でも最大周波数は2倍にな
る。したがってより高速のデータ通信を実現しようとす
ると発光ダイオードやフォトダイオードの応答速度でデ
ータ伝送速度は制限されてしまう。
In the above example, the data to be transmitted is an NRZ signal. If the data is converted into an RZ signal by a 1701 modulation circuit, the maximum frequency of the modulated wave is twice the data transmission rate. CMI signals and DMIs conventionally used in optical transmission
The maximum frequency also doubles for signals and Manchester codes. Therefore, when realizing higher-speed data communication, the data transmission speed is limited by the response speed of the light emitting diode or the photodiode.

【0006】そこでNRZ信号をそのまま伝送すると変
調波の最大周波数はデータ伝送レートと同じなのでRZ
信号などに比べると2倍の伝送レートが得られることに
なる。しかし図18に示すように伝送速度が発光ダイオ
ードの応答速度を越えると1802コンパレータ入力波
形のように波形ひずみが発生し、1804コンパレータ
出力波形はビット誤りを発生する。
If the NRZ signal is transmitted as it is, the maximum frequency of the modulated wave is the same as the data transmission rate.
As a result, a transmission rate that is twice that of a signal or the like can be obtained. However, as shown in FIG. 18, when the transmission speed exceeds the response speed of the light emitting diode, waveform distortion occurs as in the 1802 comparator input waveform, and the 1804 comparator output waveform generates a bit error.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光伝送
装置は上記のような理由で伝送帯域幅が狭く高速データ
通信ができないという課題があった。
However, the conventional optical transmission apparatus has a problem that the transmission bandwidth is narrow and high-speed data communication cannot be performed for the above-described reasons.

【0008】本発明は、上記従来のこのような課題を解
決するもので、伝送帯域幅が従来に比べてより広帯域の
ものにも対応出来る光受信方法および光受信装置を提供
することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an optical receiving method and an optical receiving apparatus which can cope with a transmission bandwidth wider than the conventional one. I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、送信されてくる光信号を受信し、その受信した光信
号からエッジ情報を検出し、その検出したエッジ情報に
基づいて量子化された信号を生成する光受信方法であ
る。
According to the first aspect of the present invention, a transmitted optical signal is received, edge information is detected from the received optical signal, and quantization is performed based on the detected edge information. This is an optical receiving method for generating an obtained signal.

【0010】請求項5記載の本発明は、送信されてくる
光信号を受信し、その受信した光信号を電気信号に変換
する光−電気変換手段と、前記変換された電気信号から
エッジ情報を検出する信号エッジ検出手段と、前記検出
されたエッジ情報に基づいて量子化された信号を生成す
る量子化手段とを備えた光受信装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical-electrical converting means for receiving a transmitted optical signal and converting the received optical signal into an electric signal, and converting edge information from the converted electric signal. An optical receiving apparatus comprising: signal edge detection means for detecting; and quantization means for generating a signal quantized based on the detected edge information.

【0011】これにより、例えば、発光デバイス、受光
デバイスに起因する信号の劣化の影響を軽減出来き、伝
送帯域幅を広帯域化出来る。
As a result, for example, the influence of signal deterioration caused by the light emitting device and the light receiving device can be reduced, and the transmission bandwidth can be widened.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の第1の実施例における光伝
送装置で2値画像伝送装置の例、図2はその各部の信号
波形である。
FIG. 1 shows an example of a binary image transmission device as an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0014】図1に示すように、101はLEDドライ
バ、102は電気−光変換手段としての発光ダイオー
ド、103は光−電気変換手段としてのフォトダイオー
ド、104は受光アンプ、105は信号エッジ検出手段
としてのエッジ検出回路、106は量子化手段としての
量子化回路、108はコンパレータ、109は基準電
圧、110はコンパレータ、111は基準電圧、112
はSR−FFである。図2で201は送信波形、202
はLEDドライバ出力波形、203は受光アンプ出力波
形、204はエッジ検出回路出力波形、205は立ち上
がりエッジ検出基準電圧、206は立ち下がりエッジ検
出基準電圧、207は立ち上がりエッジパルス、208
は立ち下がりエッジパルス、209は再生波形である。
As shown in FIG. 1, 101 is an LED driver, 102 is a light emitting diode as electric-to-light converting means, 103 is a photodiode as light-to-electric converting means, 104 is a light receiving amplifier, and 105 is signal edge detecting means. , An edge detection circuit 106, a quantization circuit 106 as quantization means, 108 a comparator, 109 a reference voltage, 110 a comparator, 111 a reference voltage, 112
Is SR-FF. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a transmission waveform;
Is an LED driver output waveform, 203 is a light receiving amplifier output waveform, 204 is an edge detection circuit output waveform, 205 is a rising edge detection reference voltage, 206 is a falling edge detection reference voltage, 207 is a rising edge pulse, 208
Is a falling edge pulse, and 209 is a reproduced waveform.

【0015】201送信波形は送信しようとするシリア
ルデータ列であって101LEDドライバで増幅され2
01LEDドライバ出力波形が102LEDに印加され
る。101LEDドライバは小さなLEDドライブ電力
が良ければ必要でない。102LEDの発光光は103
フォトダイオードで受光され104受光アンプで増幅さ
れるが、主に102発光ダイオード、103フォトダイ
オードの応答速度制限のため波形は203受光アンプ出
力波形のように劣化する。なお203受光アンプは10
3フォトダイオードの出力レベルが十分な場合には省略
できる。
A transmission waveform 201 is a serial data string to be transmitted, and is amplified by an LED driver 101.
The 01 LED driver output waveform is applied to 102 LEDs. The 101 LED driver is not needed if the small LED drive power is good. The emission light of 102 LED is 103
The light is received by the photodiode and amplified by the 104 light receiving amplifier, but the waveform deteriorates like the output waveform of the 203 light receiving amplifier mainly due to the response speed limitation of the 102 light emitting diode and the 103 photodiode. Note that the 203 light receiving amplifier is 10
If the output level of the three photodiodes is sufficient, it can be omitted.

【0016】次に、203受光アンプの出力は105エ
ッジ検出回路でエッジ検出が行われ204エッジ検出回
路出力波形が得られる。この例ではディレイラインと加
算器を用い、元の信号と遅延した信号を引き算する事に
よりエッジ検出を行っているが抵抗とコンデンサを用い
た微分回路を用いても良い。この段階で発光ダイオー
ド、103フォトダイオードの応答速度制限のために発
生する平均電圧の変動が取り除かれ、さらに劣化した波
形の中から応答速度に起因する劣化を比較的受けにくい
エッジ情報が抽出される。そしてこの波形が106量子
化回路で量子化される。106量子化回路では立ち上が
りエッジと立ち下がりエッジを別々に検出してから合成
し、送信波形を再生している。
Next, the output of the light receiving amplifier 203 is subjected to edge detection by a 105 edge detection circuit, and an output waveform of a 204 edge detection circuit is obtained. In this example, the edge detection is performed by subtracting the original signal and the delayed signal using a delay line and an adder, but a differentiating circuit using a resistor and a capacitor may be used. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the light emitting diode and the 103 photodiode is removed, and the edge information which is relatively less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. . This waveform is quantized by the 106 quantization circuit. In the 106 quantization circuit, the rising edge and the falling edge are separately detected and then combined to reproduce the transmission waveform.

【0017】106量子化回路の詳細な動作は次のよう
になる。204エッジ検出回路出力波形と205基準電
圧レベルの109基準電圧を比較することで108コン
パレータ出力には207立ち上がりエッジパルスが得ら
れる。同様に204エッジ検出回路出力波形と206基
準電圧レベルの111基準電圧を比較することで110
コンパレータ出力には208立ち上がりエッジパルスが
得られる。これらは112SR−FFで合成され出力に
209再生波形が得られる。
The detailed operation of the 106 quantization circuit is as follows. By comparing the output waveform of the 204 edge detection circuit with the 109 reference voltage of the 205 reference voltage level, a 207 rising edge pulse is obtained in the output of the 108 comparator. Similarly, by comparing the output waveform of the 204 edge detection circuit with the 111 reference voltage of the 206 reference voltage level, 110
A 208 rising edge pulse is obtained at the comparator output. These are combined by the 112SR-FF, and a 209 reproduced waveform is obtained at the output.

【0018】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, high-speed data in which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0019】図3は本発明の第2の実施例における光伝
送装置でディジタルデータ伝送装置の例、図4はその各
部の信号波形である。
FIG. 3 shows an example of a digital data transmission device as an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0020】図3に示すように、301はLEDドライ
バ、302は電気−光変換手段としての発光ダイオー
ド、303は光−電気変換手段としてのフォトダイオー
ド、304は受光アンプ、305は信号エッジ検出手段
としてのエッジ検出回路、306は量子化手段としての
量子化回路、307はコンパレータ、308は基準電
圧、309はコンパレータ、310は基準電圧、311
はSR−FF(フリップフロップ)、312はクロック
再生手段としてのクロック再生回路、313は同期信号
検出回路、314はPLL、315はリサンプル手段と
してのD−FFである。
As shown in FIG. 3, reference numeral 301 denotes an LED driver, 302 denotes a light emitting diode as electric-to-light converting means, 303 denotes a photodiode as light-to-electric converting means, 304 denotes a light receiving amplifier, and 305 denotes signal edge detecting means. 306 is a quantization circuit as quantization means, 307 is a comparator, 308 is a reference voltage, 309 is a comparator, 310 is a reference voltage, 311
Denotes an SR-FF (flip-flop), 312 denotes a clock recovery circuit as clock recovery means, 313 denotes a synchronization signal detection circuit, 314 denotes a PLL, and 315 denotes a D-FF as resampling means.

【0021】図4に示すように、401は送信波形、4
02はLEDドライバ出力波形、403は受光アンプ出
力波形、404はエッジ検出回路出力波形、405は立
ち上がりエッジ検出基準電圧、406は立ち下がりエッ
ジ検出基準電圧、407は立ち上がりエッジパルス、4
08は立ち下がりエッジパルス、409は量子化出力波
形、410はリサンプリングクロック、411は再生波
形である。ここで、本発明のサンプリング手段は、D−
FF315に対応する。
As shown in FIG. 4, reference numeral 401 denotes a transmission waveform,
02 is an LED driver output waveform, 403 is a light receiving amplifier output waveform, 404 is an edge detection circuit output waveform, 405 is a rising edge detection reference voltage, 406 is a falling edge detection reference voltage, 407 is a rising edge pulse, and 407 is a rising edge pulse.
08 is a falling edge pulse, 409 is a quantized output waveform, 410 is a resampling clock, and 411 is a reproduced waveform. Here, the sampling means of the present invention uses D-
Corresponds to FF315.

【0022】401送信波形は送信しようとするシリア
ルデータ列で301LEDドライバで増幅され301L
EDドライバ出力波形が302LEDに印加される。3
01LEDドライバは小さなLEDドライブ電力が良け
れば必要でない。302LEDの発光光は303フォト
ダイオードで受光され304受光アンプで増幅される
が、主に302発光ダイオード、303フォトダイオー
ドの応答速度制限のため波形は403受光アンプ出力波
形のように劣化する。なお303受光アンプは303フ
ォトダイオードの出力レベルが十分な場合には省略でき
る。
A transmission waveform 401 is a serial data string to be transmitted and is amplified by a 301 LED driver and transmitted by a 301 L driver.
The ED driver output waveform is applied to 302 LED. 3
The 01 LED driver is not needed if the small LED drive power is good. The light emitted from the 302 LED is received by the 303 photodiode and amplified by the 304 light receiving amplifier, but the waveform deteriorates like the output waveform of the 403 light receiving amplifier mainly due to the limitation of the response speed of the 302 light emitting diode and the 303 photodiode. Note that the 303 light receiving amplifier can be omitted when the output level of the 303 photodiode is sufficient.

【0023】次に、303受光アンプの出力は305エ
ッジ検出回路でエッジ検出が行われ404エッジ検出回
路出力波形が得られる。この例ではディレイラインと加
算器を用い、元の信号と遅延した信号を引き算する事に
よりエッジ検出を行っているが抵抗とコンデンサを用い
た微分回路を用いても良い。この段階で発光ダイオー
ド、303フォトダイオードの応答速度の制限のために
発生する平均電圧の変動が取り除かれ、さらに劣化した
波形の中から応答速度に起因する劣化を比較的受けにく
いエッジ情報が抽出される。そしてこの波形が306量
子化回路で量子化される。306量子化回路では立ち上
がりエッジと立ち下がりエッジを別々に検出してから合
成し、送信波形を再生している。
Next, the output of the light receiving amplifier 303 is subjected to edge detection by a 305 edge detection circuit, and an output waveform of the 404 edge detection circuit is obtained. In this example, the edge detection is performed by subtracting the original signal and the delayed signal using a delay line and an adder, but a differentiating circuit using a resistor and a capacitor may be used. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the light emitting diode and the photodiode 303 is removed, and the edge information which is less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. You. This waveform is quantized by the 306 quantization circuit. The 306 quantization circuit detects the rising edge and the falling edge separately and then combines them to reproduce the transmission waveform.

【0024】306量子化回路の詳細な動作は次のよう
になる。404エッジ検出回路出力波形と405基準電
圧レベルの308基準電圧を比較することで307コン
パレータ出力には407立ち上がりエッジパルスが得ら
れる。同様に404エッジ検出回路出力波形と406基
準電圧レベルの310基準電圧を比較することで309
コンパレータ出力には408立ち下がりエッジパルスが
得られる。これらは311SR−FFで合成され出力に
409量子化出力波形が得られる。データ伝送レートと
同じ周波数の410リサンプリングクロックは送信デー
タ列中に埋め込まれた同期信号を313同期信号検出回
路で検出し314PLL回路で生成する。同期信号は通
常のデータと区別するため通常のデータでは決して出現
しないビットパターンを用いる。なお特別な同期信号な
しにデータ列そのものからクロックを再生する方法を用
いても良い。410リサンプリングクロックで315D
−FFを用いてサンプリングすることで411再生波形
が得られる。サンプリングされたデータが得られるので
容易にディジタル信号処理が行える。尚、ディジタル信
号処理はクロック同期で行うのがハードウェア的に有利
であり、クロック再生手段312を設けることによりク
ロックでサンプリングされたデータが得られる。
The detailed operation of the 306 quantization circuit is as follows. By comparing the output waveform of the 404 edge detection circuit with the 308 reference voltage of the 405 reference voltage level, a 407 rising edge pulse is obtained in the output of the 307 comparator. Similarly, 309 is obtained by comparing the output waveform of the 404 edge detection circuit with the 310 reference voltage of the 406 reference voltage level.
A 408 falling edge pulse is obtained at the comparator output. These are combined by the 311SR-FF to obtain a 409 quantized output waveform at the output. The 410 resampling clock having the same frequency as the data transmission rate detects the synchronization signal embedded in the transmission data string by the 313 synchronization signal detection circuit and generates the same by the 314 PLL circuit. The sync signal uses a bit pattern that never appears in normal data to distinguish it from normal data. Note that a method of reproducing a clock from the data string itself without a special synchronization signal may be used. 315D with 410 resampling clocks
A 411 reproduced waveform is obtained by sampling using -FF. Since the sampled data is obtained, digital signal processing can be easily performed. It is to be noted that it is advantageous in terms of hardware that the digital signal processing is performed in synchronization with a clock, and that data sampled with a clock can be obtained by providing the clock reproducing means 312.

【0025】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, high-speed data in which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0026】図5は本発明の第3の実施例における光伝
送装置で2値画像伝送装置の例、図6はその各部の信号
波形である。
FIG. 5 shows an example of a binary image transmission device as an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0027】図5にしめすように、501はLEDドラ
イバ、502は電気−光変換手段としての発光ダイオー
ド、503は光−電気変換手段としてのフォトダイオー
ド、504は増幅率可変手段としての可変ゲインアン
プ、505は信号エッジ検出手段としてのエッジ検出回
路、506は量子化手段としての量子化回路、507は
コンパレータ、508は基準電圧、509はコンパレー
タ、510は基準電圧、511はSR−FF、512は
信号レベル検出手段としてのピーク検出回路である。
As shown in FIG. 5, reference numeral 501 denotes an LED driver; 502, a light emitting diode as an electric-to-light converting means; 503, a photodiode as a light-to-electric converting means; , 505 is an edge detection circuit as signal edge detection means, 506 is a quantization circuit as quantization means, 507 is a comparator, 508 is a reference voltage, 509 is a comparator, 510 is a reference voltage, 511 is SR-FF, and 512 is SR-FF. This is a peak detection circuit as signal level detection means.

【0028】図6に示すように、601は送信波形、6
02はLEDドライバ出力波形、603は可変ゲインア
ンプ出力波形、604はエッジ検出回路出力波形、60
5は立ち上がりエッジ検出基準電圧、606は立ち下が
りエッジ検出基準電圧、607は立ち上がりエッジパル
ス、608は立ち下がりエッジパルス、609は量子化
出力波形である。
As shown in FIG. 6, reference numeral 601 denotes a transmission waveform;
02 is an LED driver output waveform, 603 is a variable gain amplifier output waveform, 604 is an edge detection circuit output waveform, 60
5 is a rising edge detection reference voltage, 606 is a falling edge detection reference voltage, 607 is a rising edge pulse, 608 is a falling edge pulse, and 609 is a quantized output waveform.

【0029】601送信波形は送信しようとするシリア
ルデータ列であって501LEDドライバで増幅され5
01LEDドライバ出力波形が502LEDに印加され
る。501LEDドライバは小さなLEDドライブ電力
が良ければ必要でない。502LEDの発光光は503
フォトダイオードで受光され504受光アンプで増幅さ
れるが、主に502発光ダイオード、503フォトダイ
オードの応答速度制限のため波形は603受光アンプ出
力波形のように劣化する。
A transmission waveform 601 is a serial data stream to be transmitted, and is amplified by a 501 LED driver and transmitted.
The 01 LED driver output waveform is applied to 502 LEDs. The 501 LED driver is not needed if the small LED drive power is good. The emission light of 502 LED is 503
The light is received by the photodiode and amplified by the 504 light receiving amplifier, but the waveform deteriorates like the output waveform of the 603 light receiving amplifier mainly due to the limitation of the response speed of the 502 light emitting diode and the 503 photodiode.

【0030】次に、504可変ゲインアンプの出力は5
05エッジ検出回路でエッジ検出が行われ604エッジ
検出回路出力波形が得られる。512ピーク検出回路で
は604エッジ検出回路出力波形のピーク値を検出しそ
の出力で504可変ゲインアンプのゲインを制御して6
04エッジ検出回路出力波形の振幅を一定に保ってい
る。これは伝送距離の変化や光軸のずれなどにより50
3フォトダイオードの受光状態が変化し604エッジ検
出回路出力波形の振幅変化が507コンパレータ、50
9コンパレータのエッジ情報パルス化の失敗をもたらす
のを防ぐものである。なおピーク値の代わりにRMS値
を用いても同様の効果が得られる。本実施例ではディレ
イラインと加算器を用い、元の信号と遅延した信号を引
き算する事によりエッジ検出を行っているが抵抗とコン
デンサを用いた微分回路を用いても良い。この段階で発
光ダイオード、503フォトダイオードの応答速度制限
のために発生する平均電圧の変動が取り除かれ、さらに
劣化した波形の中から応答速度に起因する劣化を比較的
受けにくいエッジ情報が抽出される。そしてこの波形が
506量子化回路で量子化される。506量子化回路で
は立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に検出し
てから合成し、送信波形を再生している。
Next, the output of the 504 variable gain amplifier is 5
The edge detection is performed by the 05 edge detection circuit, and the output waveform of the 604 edge detection circuit is obtained. The 512 peak detection circuit detects the peak value of the output waveform of the 604 edge detection circuit, and controls the gain of the 504 variable gain amplifier based on the detected peak value.
The amplitude of the output waveform of the 04 edge detection circuit is kept constant. This is due to a change in the transmission distance or deviation of the optical axis.
3 The light receiving state of the photodiode changes, and the change in the amplitude of the output waveform of the 604 edge detection circuit is 507 comparator, 50
9 prevents edge information pulsing of the comparator from failing. The same effect can be obtained by using the RMS value instead of the peak value. In this embodiment, the edge detection is performed by using the delay line and the adder to subtract the original signal and the delayed signal. However, a differentiating circuit using a resistor and a capacitor may be used. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the light emitting diode and the 503 photodiode is removed, and edge information which is relatively less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. . This waveform is quantized by a 506 quantization circuit. In the 506 quantization circuit, the rising edge and the falling edge are separately detected and then synthesized to reproduce the transmission waveform.

【0031】506量子化回路の詳細な動作は次のよう
になる。604エッジ検出回路出力波形と605基準電
圧レベルの508基準電圧を比較することで507コン
パレータ出力には607立ち上がりエッジパルスが得ら
れる。同様に604エッジ検出回路出力波形と606基
準電圧レベルの510基準電圧を比較することで509
コンパレータ出力には608立ち下がりエッジパルスが
得られる。これらは511SR−FFで合成され出力に
609再生波形が得られる。
The detailed operation of the 506 quantization circuit is as follows. By comparing the output waveform of the 604 edge detection circuit and the 508 reference voltage of the 605 reference voltage level, a 607 rising edge pulse is obtained in the 507 comparator output. Similarly, by comparing the output waveform of the 604 edge detection circuit with the 510 reference voltage of the 606 reference voltage level, 509 is obtained.
A 608 falling edge pulse is obtained in the comparator output. These are combined by the 511SR-FF, and a 609 reproduced waveform is obtained at the output.

【0032】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, high-speed data in which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0033】図7は本発明の第4の実施例における光伝
送装置でディジタルデータ伝送装置の例、図8はその各
部の信号波形である。
FIG. 7 shows an example of a digital data transmission device as an optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0034】図7にしめすように、701はLEDドラ
イバ、702は電気−光変換手段としての発光ダイオー
ド、703は光−電気変換手段としてのフォトダイオー
ド、704は増幅率可変手段としての可変ゲインアン
プ、705は信号エッジ検出手段としてのエッジ検出回
路、706は量子化手段としての量子化回路、707は
コンパレータ、708は基準電圧、709はコンパレー
タ、710は基準電圧、711はSR−FF、712は
クロック再生手段としてのクロック再生回路、713は
同期信号検出回路、714はPLL、715はリサンプ
ル手段としてのD−FF、716はピーク検出手段とし
てのピーク検出回路である。
As shown in FIG. 7, reference numeral 701 denotes an LED driver; 702, a light emitting diode as an electric-to-optical converter; 703, a photodiode as an optical-to-electrical converter; 704, a variable gain amplifier as an amplification factor variable unit. , 705 an edge detection circuit as signal edge detection means, 706 a quantization circuit as quantization means, 707 a comparator, 708 a reference voltage, 709 a comparator, 710 a reference voltage, 711 an SR-FF, and 712 Reference numeral 713 denotes a synchronization signal detection circuit, 714 denotes a PLL, 715 denotes a D-FF as resampling means, and 716 denotes a peak detection circuit as peak detection means.

【0035】図8に示すように、801は送信波形、8
02はLEDドライバ出力波形、803は可変ゲインア
ンプ出力波形、804はエッジ検出回路出力波形、80
5は立ち上がりエッジ検出基準電圧、806は立ち下が
りエッジ検出基準電圧、807は立ち上がりエッジパル
ス、608は立ち下がりエッジパルス、609は量子化
出力波形、810はリサンプリングクロック、811は
再生波形である。
As shown in FIG. 8, reference numeral 801 denotes a transmission waveform;
02 is an LED driver output waveform, 803 is a variable gain amplifier output waveform, 804 is an edge detection circuit output waveform,
5 is a rising edge detection reference voltage, 806 is a falling edge detection reference voltage, 807 is a rising edge pulse, 608 is a falling edge pulse, 609 is a quantized output waveform, 810 is a resampling clock, and 811 is a reproduction waveform.

【0036】801送信波形は送信しようとするシリア
ルデータ列であって701LEDドライバで増幅され7
01LEDドライバ出力波形が702LEDに印加され
る。701LEDドライバは小さなLEDドライブ電力
が良ければ必要でない。702LEDの発光光は703
フォトダイオードで受光され704受光アンプで増幅さ
れるが、主に702発光ダイオード、703フォトダイ
オードの応答速度制限のため波形は803受光アンプ出
力波形のように劣化する。
The 801 transmission waveform is a serial data string to be transmitted, and is amplified by the 701 LED driver.
The 01 LED driver output waveform is applied to 702 LEDs. The 701 LED driver is not needed if the small LED drive power is good. The emission light of 702 LED is 703
The light is received by the photodiode and amplified by the 704 light receiving amplifier, but the waveform deteriorates like the output waveform of the 803 light receiving amplifier mainly due to the limitation of the response speed of the 702 light emitting diode and the 703 photodiode.

【0037】次に、703可変ゲインアンプの出力は7
05エッジ検出回路でエッジ検出が行われ804エッジ
検出回路出力波形が得られる。712ピーク検出回路で
は804エッジ検出回路出力波形のピーク値を検出しそ
の出力で703可変ゲインアンプのゲインを制御して8
04エッジ検出回路出力波形の振幅を一定に保ってい
る。これは伝送距離の変化や光軸のずれなどにより70
3フォトダイオードの受光状態が変化し804エッジ検
出回路出力波形の振幅変化が707コンパレータ、70
9コンパレータのエッジ情報パルス化の失敗をもたらす
のを防ぐものである。なおピーク値の代わりにRMS値
を用いても同様の効果が得られる。本実施例ではディレ
イラインと加算器を用い、元の信号と遅延した信号を引
き算する事によりエッジ検出を行っているが抵抗とコン
デンサを用いた微分回路を用いても良い。この段階で発
光ダイオード、703フォトダイオードの応答速度制限
のために発生する平均電圧の変動が取り除かれ、さらに
劣化した波形の中から応答速度に起因する劣化を比較的
受けにくいエッジ情報が抽出される。そしてこの波形が
706量子化回路で量子化される。706量子化回路で
は立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に検出し
てから合成し、送信波形を再生している。
Next, the output of the 703 variable gain amplifier is 7
The edge detection is performed by the 05 edge detection circuit, and the output waveform of the 804 edge detection circuit is obtained. The 712 peak detection circuit detects the peak value of the output waveform of the 804 edge detection circuit, and controls the gain of the 703 variable gain amplifier with the output to detect the peak value.
The amplitude of the output waveform of the 04 edge detection circuit is kept constant. This is due to a change in the transmission distance or deviation of the optical axis.
3 The light receiving state of the photodiode changes, and the change in the amplitude of the output waveform of the 804 edge detection circuit
9 prevents edge information pulsing of the comparator from failing. The same effect can be obtained by using the RMS value instead of the peak value. In this embodiment, the edge detection is performed by using the delay line and the adder to subtract the original signal and the delayed signal. However, a differentiating circuit using a resistor and a capacitor may be used. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the light emitting diode and the 703 photodiode is removed, and the edge information which is relatively less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. . This waveform is quantized by a 706 quantization circuit. The 706 quantization circuit detects the rising edge and the falling edge separately and then combines them to reproduce the transmission waveform.

【0038】706量子化回路の詳細な動作は次のよう
になる。804エッジ検出回路出力波形と805基準電
圧レベルの708基準電圧を比較することで707コン
パレータ出力には807立ち上がりエッジパルスが得ら
れる。同様に804エッジ検出回路出力波形と806基
準電圧レベルの710基準電圧を比較することで709
コンパレータ出力には808立ち下がりエッジパルスが
得られる。これらは711SR−FFで合成され出力に
709量子化出力波形が得られる。データ伝送レートと
同じ周波数の810リサンプリングクロックは送信デー
タ列中に埋め込まれた同期信号を713同期信号検出回
路で検出し714PLL回路で生成する。同期信号は通
常のデータと区別するため通常のデータでは決して出現
しないビットパターンを用いる。なお特別な同期信号な
しにデータ列そのものからクロックを再生する方法を用
いても良い。810リサンプリングクロックで715D
−FFを用いてサンプリングすることで811再生波形
が得られる。サンプリングされたデータが得られるので
容易にディジタル信号処理が行える。
The detailed operation of the 706 quantization circuit is as follows. By comparing the output waveform of the 804 edge detection circuit with the 708 reference voltage of the 805 reference voltage level, an 807 rising edge pulse is obtained in the output of the 707 comparator. Similarly, by comparing the output waveform of the 804 edge detection circuit with the 710 reference voltage of the 806 reference voltage level, 709 is obtained.
An 808 falling edge pulse is obtained at the comparator output. These are combined by the 711SR-FF to obtain a 709 quantized output waveform at the output. The 810 resampling clock having the same frequency as the data transmission rate detects the synchronization signal embedded in the transmission data string by the 713 synchronization signal detection circuit and generates the same by the 714 PLL circuit. The sync signal uses a bit pattern that never appears in normal data to distinguish it from normal data. Note that a method of reproducing a clock from the data string itself without a special synchronization signal may be used. 715D with 810 resampling clock
By sampling using -FF, an 811 reproduced waveform is obtained. Since the sampled data is obtained, digital signal processing can be easily performed.

【0039】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, high-speed data in which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0040】図9は本発明の第5の実施例における光伝
送装置でディジタルデータ伝送装置の例、図10はその
各部の信号波形である。
FIG. 9 shows an example of a digital data transmission device as an optical transmission device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0041】図9に示すように、901はLEDドライ
バ、902は電気−光変換手段としての発光ダイオー
ド、903は光−電気変換手段としてのフォトダイオー
ド、904は受光アンプ、905はアナログ−ディジタ
ル変換手段としてのADコンバータ、906は信号エッ
ジ検出手段としてのエッジ検出回路、907は量子化手
段としての量子化回路、908は符号判定器、909は
SR−FFである。
As shown in FIG. 9, reference numeral 901 denotes an LED driver; 902, a light-emitting diode as electric-to-light conversion means; 903, a photodiode as light-to-electricity conversion means; 904, a light-receiving amplifier; 906 is an edge detection circuit as signal edge detection means, 907 is a quantization circuit as quantization means, 908 is a sign decision unit, and 909 is an SR-FF.

【0042】図10に示すように、1001は送信波
形、1002はLEDドライバ出力波形、1003は受
光アンプ出力波形、1004はサンプリングクロック、
1114はエッジ検出回路出力データ、1005は立ち
上がりエッジパルス、1006は立ち下がりエッジパル
ス、1007は再生波形である。
As shown in FIG. 10, 1001 is a transmission waveform, 1002 is an LED driver output waveform, 1003 is a light receiving amplifier output waveform, 1004 is a sampling clock,
1114 denotes output data of the edge detection circuit, 1005 denotes a rising edge pulse, 1006 denotes a falling edge pulse, and 1007 denotes a reproduced waveform.

【0043】1001送信波形は送信しようとするシリ
アルデータ列で901LEDドライバで増幅され901
LEDドライバ出力波形が902LEDに印加される。
901LEDドライバは小さなLEDドライブ電力が良
ければ必要でない。902LEDの発光光は903フォ
トダイオードで受光され904受光アンプで増幅される
が、主に902発光ダイオード、903フォトダイオー
ドの応答速度制限のため波形は1003受光アンプ出力
波形のように劣化する。なお904受光アンプは903
フォトダイオードの出力レベルが十分な場合には省略で
きる。
A transmission waveform 1001 is a serial data stream to be transmitted and is amplified by a 901 LED driver.
An LED driver output waveform is applied to the 902 LED.
The 901 LED driver is not needed if the small LED drive power is good. The light emitted from the 902 LED is received by the 903 photodiode and amplified by the 904 light receiving amplifier, but the waveform deteriorates like the output waveform of the 1003 light receiving amplifier mainly due to the limitation of the response speed of the 902 light emitting diode and the 903 photodiode. 904 light receiving amplifier is 903
This can be omitted if the output level of the photodiode is sufficient.

【0044】次に、904受光アンプの出力は905A
Dコンバータでディジタル信号に変換される。なおこの
ときの1004サンプリングクロックの周波数は100
1送信波形のデータレートより高くなければならない。
AD変換されたディジタルデータは906エッジ検出回
路でエッジ検出が行われ立ち上がりエッジは正、立ち下
がりエッジは負の1114エッジ検出回路出力データが
得られる。この段階で902発光ダイオード、903フ
ォトダイオードの応答速度制限のために発生する平均電
圧の変動が取り除かれ、さらに劣化した波形の中から応
答速度に起因する劣化を比較的受けにくいエッジ情報が
抽出される。 AD変換されたディジタルデータは90
7量子化回路で量子化される。906量子化回路では立
ち上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に検出してか
ら合成し、送信波形を再生している。
Next, the output of the 904 light receiving amplifier is 905 A
It is converted to a digital signal by a D converter. At this time, the frequency of the 1004 sampling clock is 100
It must be higher than the data rate of one transmission waveform.
The A / D-converted digital data is subjected to edge detection by a 906 edge detection circuit, and positive 1114 rising edge and negative 1114 falling edge edge detection circuit output data are obtained. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the 902 light emitting diode and the 903 photodiode is removed, and the edge information which is relatively less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. You. The AD converted digital data is 90
7 is quantized by a quantization circuit. The 906 quantization circuit detects the rising edge and the falling edge separately and then combines them to reproduce the transmission waveform.

【0045】907量子化回路の詳細な動作は次のよう
になる。1114エッジ検出回路出力データは908極
性判定回路で正負を判定し1005立ち上がりエッジパ
ルスと1006立ち下がりエッジパルスを検出し、90
9SR−FFで合成され出力に1007再生波形が得ら
れる。なお908極性判定回路に正負判定ではなく立ち
上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に判定スレッシ
ョルド値を持たせると耐ノイズ性能が向上する。
The detailed operation of the 907 quantization circuit is as follows. The output data of the 1114 edge detection circuit is judged to be positive or negative by the 908 polarity judgment circuit, and a 1005 rising edge pulse and a 1006 falling edge pulse are detected.
The 9SR-FF synthesizes and 1007 reproduced waveform is obtained at the output. If the 908 polarity determination circuit is provided with a determination threshold value for the rising edge and the falling edge separately instead of the positive / negative determination, the noise resistance performance is improved.

【0046】信号処理をすべてディジタルで行う本発明
はPLLなどを用いたクロック再生の必要がなく、さら
にエッジ検出回路、量子化回路に複雑な信号処理を採用
できノイズ、波形ひずみに強い高信頼な回路とする事が
可能である。また一般的に小型化、低価格化も望めるが
サンプリングクロックにデータ転送レートより高い周波
数が必要なため高速なデバイスを使用する必要がある。
The present invention, in which all signal processing is performed digitally, does not require clock recovery using a PLL or the like, and can employ complicated signal processing in the edge detection circuit and quantization circuit, and is highly reliable against noise and waveform distortion. It can be a circuit. In general, a reduction in size and cost can be expected, but a high-speed device must be used because a sampling clock requires a frequency higher than the data transfer rate.

【0047】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, high-speed data in which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0048】図11は本発明の第6の実施例における光
伝送装置でディジタルデータ伝送装置の例、図12はそ
の各部の信号波形である。
FIG. 11 shows an example of a digital data transmission device as an optical transmission device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 12 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0049】図11に示すように、1101はLEDド
ライバ、1102は電気−光変換手段としての発光ダイ
オード、1103は光−電気変換手段としてのフォトダ
イオード、1104は自動定振幅手段としてのAGCア
ンプ、1105はアナログ−ディジタル変換手段として
のADコンバータ、1106は信号エッジ検出手段とし
てのエッジ検出回路、1107は量子化手段としての量
子化回路、1108は符号判定器、1109はSR−F
Fである。
As shown in FIG. 11, 1101 is an LED driver, 1102 is a light emitting diode as an electric-to-light converting means, 1103 is a photodiode as a light-to-electric converting means, 1104 is an AGC amplifier as an automatic constant amplitude means, Reference numeral 1105 denotes an AD converter as analog-digital conversion means, 1106 denotes an edge detection circuit as signal edge detection means, 1107 denotes a quantization circuit as quantization means, 1108 denotes a sign decision unit, and 1109 denotes SR-F
F.

【0050】図12に示すように、1201は送信波
形、1202はLEDドライバ出力波形、1203はA
GCアンプ出力波形、1204はサンプリングクロッ
ク、1214はエッジ検出回路出力データ、1205は
立ち上がりエッジパルス、1206は立ち下がりエッジ
パルス、1207は再生波形である。ここで、本発明の
信号レベル補正手段は、自動定振幅手段としてのAGC
アンプ1104に対応する。
As shown in FIG. 12, 1201 is a transmission waveform, 1202 is an LED driver output waveform, and 1203 is A
Reference numeral 1204 denotes a sampling clock, reference numeral 1214 denotes output data of an edge detection circuit, reference numeral 1205 denotes a rising edge pulse, reference numeral 1206 denotes a falling edge pulse, and reference numeral 1207 denotes a reproduction waveform. Here, the signal level compensating means of the present invention uses an AGC as an automatic constant amplitude means.
This corresponds to the amplifier 1104.

【0051】1201送信波形は送信しようとするシリ
アルデータ列であって1101LEDドライバで増幅さ
れ1101LEDドライバ出力波形が1102LEDに
印加される。1101LEDドライバは小さなLEDド
ライブ電力が良ければ必要でない。1102LEDの発
光光は1103フォトダイオードで受光され1104受
光アンプで増幅されるが、主に1102発光ダイオー
ド、1103フォトダイオードの応答速度制限のため波
形は1203AGCアンプ出力波形のように劣化する。
1203AGCアンプは伝送距離の変化や光軸のずれな
どにより1103フォトダイオードの受光状態が変化し
ても1105ADコンバータに最適な入力電圧範囲の信
号レベル確保する。
The transmission waveform 1201 is a serial data string to be transmitted, and is amplified by the 1101 LED driver, and the output waveform of the 1101 LED driver is applied to the 1102 LED. The 1101 LED driver is not needed if small LED drive power is good. The emitted light of the 1102 LED is received by the 1103 photodiode and amplified by the 1104 light receiving amplifier, but the waveform deteriorates like the output waveform of the 1203 AGC amplifier mainly due to the limitation of the response speed of the 1102 light emitting diode and 1103 photodiode.
The 1203 AGC amplifier secures a signal level in an input voltage range that is optimal for the 1105 AD converter even if the light receiving state of the 1103 photodiode changes due to a change in the transmission distance or a shift in the optical axis.

【0052】次に、1104AGCアンプの出力は11
05ADコンバータでディジタル信号に変換される。な
おこのときの1204サンプリングクロックの周波数は
1201送信波形のデータレートより高くなければなら
ない。AD変換されたディジタルデータは1106エッ
ジ検出回路でエッジ検出が行われ立ち上がりエッジは
正、立ち下がりエッジは負の1204エッジ検出回路出
力データが得られる。この段階で1102発光ダイオー
ド、1103フォトダイオードの応答速度の制限のため
に発生する平均電圧の変動が取り除かれ、さらに劣化し
た波形の中から応答速度に起因する劣化を比較的受けに
くいエッジ情報が抽出される。AD変換されたディジタ
ルデータは1107量子化回路で量子化される。110
6量子化回路では立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ
を別々に検出してから合成し、送信波形を再生してい
る。
Next, the output of the 1104 AGC amplifier is 11
It is converted to a digital signal by the 05AD converter. At this time, the frequency of the 1204 sampling clock must be higher than the data rate of the 1201 transmission waveform. The AD converted digital data is subjected to edge detection by a 1106 edge detection circuit, and positive 1204 rising edge and negative 1204 edge detecting circuit output data are obtained. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the 1102 light emitting diode and the 1103 photodiode is removed, and the edge information which is less susceptible to the deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. Is done. The AD converted digital data is quantized by a 1107 quantization circuit. 110
The 6-quantization circuit detects the rising edge and the falling edge separately and then combines them to reproduce the transmission waveform.

【0053】1107量子化回路の詳細な動作は次のよ
うになる。1204エッジ検出回路出力データは110
8極性判定回路で正負を判定し1205立ち上がりエッ
ジパルスと1206立ち下がりエッジパルスを検出し、
1109SR−FFで合成され出力に1204再生波形
が得られる。なお1108極性判定回路に正負判定では
なく立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に判定
スレッショルド値を持たせると耐ノイズ性能が向上す
る。
The detailed operation of the 1107 quantization circuit is as follows. The output data of the 1204 edge detection circuit is 110
The polarity determining circuit determines whether the polarity is positive or negative, detects a 1205 rising edge pulse and a 1206 falling edge pulse,
1109 SR-FF synthesizes and 1204 reproduced waveform is obtained in the output. If the 1108 polarity determination circuit is provided with a determination threshold value for the rising edge and the falling edge separately instead of the positive / negative determination, the noise resistance performance is improved.

【0054】信号処理をすべてディジタルで行う本発明
はPLLなどを用いたクロック再生の必要がなく、さら
にエッジ検出回路、量子化回路に複雑な信号処理を採用
できノイズ、波形ひずみに強い高信頼な回路とする事が
可能である。また一般的に小型化、低価格化も望めるが
サンプリングクロックにデータ転送レートより高い周波
数が必要なため高速なデバイスを使用する必要がある。
In the present invention, in which all signal processing is performed digitally, there is no need to reproduce a clock using a PLL or the like, and moreover, complicated signal processing can be adopted for the edge detection circuit and the quantization circuit, and the noise and waveform distortion are highly reliable. It can be a circuit. In general, a reduction in size and cost can be expected, but a high-speed device must be used because a sampling clock requires a frequency higher than the data transfer rate.

【0055】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, data at a high rate at which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0056】図13は本発明の第7の実施例における光
伝送装置でディジタルデータ伝送装置の例、図14はそ
の各部の信号波形である。
FIG. 13 shows an example of a digital data transmission device as an optical transmission device according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 14 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0057】図13に示すように、1301はLEDド
ライバ、1302は電気−光変換手段としての発光ダイ
オード、1303は光−電気変換手段としてのフォトダ
イオード、1304は受光アンプ、1305は信号エッ
ジ検出手段としてのエッジ検出回路、1306はアナロ
グ−ディジタル変換手段としてのADコンバータ、13
07は量子化手段としての量子化回路、1308は符号
判定器、1309はSR−FFである。
As shown in FIG. 13, 1301 is an LED driver, 1302 is a light emitting diode as an electric-to-light converting means, 1303 is a photodiode as a light-to-electric converting means, 1304 is a light receiving amplifier, and 1305 is a signal edge detecting means. An edge detection circuit 1306, an AD converter as analog-digital conversion means,
Reference numeral 07 denotes a quantization circuit as quantization means, reference numeral 1308 denotes a sign decision unit, and reference numeral 1309 denotes an SR-FF.

【0058】図14に示すように、1401は送信波
形、1402はLEDドライバ出力波形、1403は受
光アンプ出力波形、1404はエッジ検出回路出力波
形、1405はサンプリングクロック、1406はAD
コンバータ出力データ、1407は立ち上がりエッジパ
ルス、1408は立ち下がりエッジパルス、1409は
再生波形である。
As shown in FIG. 14, reference numeral 1401 denotes a transmission waveform, 1402 denotes an LED driver output waveform, 1403 denotes a light receiving amplifier output waveform, 1404 denotes an edge detection circuit output waveform, 1405 denotes a sampling clock, and 1406 denotes AD.
Converter output data, 1407 is a rising edge pulse, 1408 is a falling edge pulse, and 1409 is a reproduced waveform.

【0059】1401送信波形は送信しようとするシリ
アルデータ列であって1301LEDドライバで増幅さ
れ1402LEDドライバ出力波形が1302LEDに
印加される。1301LEDドライバは小さなLEDド
ライブ電力が良ければ必要でない。1302LEDの発
光光は1303フォトダイオードで受光され1304受
光アンプで増幅されるが、主に1302発光ダイオー
ド、1303フォトダイオードの応答速度制限のため波
形は1403受光アンプ出力波形のように劣化する。な
お1304受光アンプは1303フォトダイオードの出
力レベルが十分な場合には省略できる。
A 1401 transmission waveform is a serial data string to be transmitted, and is amplified by a 1301 LED driver, and a 1402 LED driver output waveform is applied to 1302 LEDs. The 1301 LED driver is not needed if small LED drive power is good. The emitted light of the 1302 LED is received by the 1303 photodiode and amplified by the 1304 light receiving amplifier. However, the waveform deteriorates like the 1403 light receiving amplifier output waveform mainly due to the response speed limitation of the 1302 light emitting diode and the 1303 photodiode. Note that the 1304 light receiving amplifier can be omitted when the output level of the 1303 photodiode is sufficient.

【0060】次に、1304受光アンプの出力は130
5エッジ検出回路でエッジ検出が行われ1404エッジ
検出回路出力波形が得られる。この例ではディレイライ
ンと加算器を用い、元の信号と遅延した信号を引き算す
る事によりエッジ検出を行っているが抵抗とコンデンサ
を用いた微分回路を用いても良い。この段階で1301
発光ダイオード、1303フォトダイオードの応答速度
制限のために発生する平均電圧の変動が取り除かれ、さ
らに劣化した波形の中から応答速度に起因する劣化を比
較的受けにくいエッジ情報が抽出される。次に1404
エッジ検出回路出力波形は1306ADコンバータでデ
ィジタル信号に変換される。なおこのときの1405サ
ンプリングクロックの周波数は1401送信波形のデー
タレートより高くなければならない。AD変換された1
406ADコンバータ出力データは1307量子化回路
で量子化される。1307量子化回路では立ち上がりエ
ッジと立ち下がりエッジを別々に検出してから合成し、
送信波形を再生している。
Next, the output of the 1304 light receiving amplifier is 130
Edge detection is performed by a 5-edge detection circuit, and an output waveform of the 1404 edge detection circuit is obtained. In this example, the edge detection is performed by subtracting the original signal and the delayed signal using a delay line and an adder, but a differentiating circuit using a resistor and a capacitor may be used. At this stage 1301
The fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the light emitting diode and the 1303 photodiode is removed, and edge information which is relatively less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. Then 1404
The output waveform of the edge detection circuit is converted into a digital signal by a 1306 AD converter. At this time, the frequency of the 1405 sampling clock must be higher than the data rate of the 1401 transmission waveform. AD converted 1
The output data of the 406 AD converter is quantized by a 1307 quantization circuit. In the 1307 quantization circuit, the rising edge and the falling edge are separately detected and then synthesized,
The transmission waveform is being played.

【0061】1307量子化回路の詳細な動作は次のよ
うになる。1406ADコンバータ出力データは130
8極性判定回路で正負を判定し1407立ち上がりエッ
ジパルスと1408立ち下がりエッジパルスを検出し、
1409SR−FFで合成され出力に1409再生波形
が得られる。なお1408極性判定回路に正負判定では
なく立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に判定
スレッショルド値を持たせると耐ノイズ性能が向上す
る。
The detailed operation of the 1307 quantization circuit is as follows. 1406 AD converter output data is 130
An 8 polarity determination circuit determines whether the polarity is positive or negative, and detects a 1407 rising edge pulse and a 1408 falling edge pulse,
The 1409SR-FF synthesizes and a 1409 reproduced waveform is obtained at the output. Note that if the 1408 polarity determination circuit is provided with a determination threshold value for the rising edge and the falling edge separately instead of the positive / negative determination, the noise resistance performance is improved.

【0062】本発明はPLLなどを用いたクロック再生
の必要がなく、さらに量子化回路に複雑な信号処理を採
用できノイズ、波形ひずみに強い高信頼な回路とする事
が可能である。さらにAD変換の前でエッジ検出を行っ
ているので1406ADコンバータのビット数は少なく
て済みローコスト化が可能である。また一般的に小型
化、低価格化も望めるがサンプリングクロックにデータ
転送レートより高い周波数が必要なため高速なデバイス
を使用する必要がある。
According to the present invention, there is no need to reproduce a clock using a PLL or the like, and furthermore, complicated signal processing can be employed in the quantization circuit, and a highly reliable circuit resistant to noise and waveform distortion can be obtained. Further, since the edge detection is performed before the AD conversion, the number of bits of the 1406 AD converter can be reduced and the cost can be reduced. In general, a reduction in size and cost can be expected, but a high-speed device must be used because a sampling clock requires a frequency higher than the data transfer rate.

【0063】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, high-speed data in which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0064】図15は本発明の第8の実施例における光
伝送装置でディジタルデータ伝送装置の例、図16はそ
の各部の信号波形である。
FIG. 15 shows an example of a digital data transmission device as an optical transmission device according to the eighth embodiment of the present invention, and FIG. 16 shows signal waveforms at various parts thereof.

【0065】図15で1501はLEDドライバ、15
02は電気−光変換手段としての発光ダイオード、15
03は光−電気変換手段としてのフォトダイオード、1
504は増幅率可変手段としての可変ゲインアンプ、1
505は信号エッジ検出手段としてのエッジ検出回路、
1506はアナログ−ディジタル変換手段としてのAD
コンバータ、1507は量子化手段としての量子化回
路、1508は符号判定器、1509はSR−FF、1
510は信号レベル検出手段としてのピーク検出回路で
ある。
In FIG. 15, reference numeral 1501 denotes an LED driver;
02 is a light emitting diode as an electric-optical conversion means, 15
03 is a photodiode as a light-to-electric conversion means, 1
Reference numeral 504 denotes a variable gain amplifier as amplification rate variable means,
505, an edge detection circuit as signal edge detection means;
Reference numeral 1506 denotes an AD as analog-digital conversion means.
Converter, 1507 is a quantization circuit as a quantization means, 1508 is a code determiner, 1509 is an SR-FF, 1
510 is a peak detection circuit as a signal level detection means.

【0066】図16で1601は送信波形、1602は
LEDドライバ出力波形、1603は可変ゲインアンプ
出力波形、1604はエッジ検出回路出力波形、160
5はサンプリングクロック、1606はADコンバータ
出力データ、1607は立ち上がりエッジパルス、16
08は立ち下がりエッジパルス、1609は再生波形で
ある。
In FIG. 16, reference numeral 1601 denotes a transmission waveform, 1602 denotes an LED driver output waveform, 1603 denotes a variable gain amplifier output waveform, 1604 denotes an edge detection circuit output waveform, 160
5 is a sampling clock, 1606 is AD converter output data, 1607 is a rising edge pulse, 16
08 is a falling edge pulse, and 1609 is a reproduced waveform.

【0067】1601送信波形は送信しようとするシリ
アルデータ列であって1501LEDドライバで増幅さ
れ1602LEDドライバ出力波形が1502LEDに
印加される。1501LEDドライバは小さなLEDド
ライブ電力が良ければ必要でない。1502LEDの発
光光は1503フォトダイオードで受光され1504可
変ゲインアンプで増幅されるが、主に1502発光ダイ
オード、1503フォトダイオードの応答速度制限のた
め波形は1603可変ゲインアンプ出力波形のように劣
化する。1510ピーク検出回路では1505エッジ検
出回路出力波形のピーク値を検出しその出力で1504
可変ゲインアンプのゲインを制御して1505エッジ検
出回路出力波形の振幅を一定に保っている。これは伝送
距離の変化や光軸のずれなどにより1503フォトダイ
オードの受光状態が変化しても1506ADコンバータ
に最適な入力電圧範囲の信号レベル確保するためであ
る。次に1603可変ゲインアンプ出力波形は1505
エッジ検出回路でエッジ検出が行われ1604エッジ検
出回路出力波形が得られる。この例ではディレイライン
と加算器を用い、元の信号と遅延した信号を引き算する
事によりエッジ検出を行っているが抵抗とコンデンサを
用いた微分回路を用いても良い。この段階で1501発
光ダイオード、1503フォトダイオードの応答速度の
制限のために発生する平均電圧の変動が取り除かれ、さ
らに劣化した波形の中から応答速度に起因する劣化を比
較的受けにくいエッジ情報が抽出される。
The 1601 transmission waveform is a serial data string to be transmitted, and is amplified by the 1501 LED driver, and the output waveform of the 1602 LED driver is applied to the 1502 LED. The 1501 LED driver is not needed if small LED drive power is good. The light emitted from the 1502 LED is received by the 1503 photodiode and amplified by the 1504 variable gain amplifier. However, the waveform deteriorates like the 1603 variable gain amplifier output waveform mainly due to the response speed limitation of the 1502 light emitting diode and 1503 photodiode. The 1510 peak detection circuit detects the peak value of the output waveform of the 1505 edge detection circuit, and 1505
The amplitude of the output waveform of the 1505 edge detection circuit is kept constant by controlling the gain of the variable gain amplifier. This is because even if the light receiving state of the 1503 photodiode changes due to a change in the transmission distance or a shift in the optical axis, the signal level in the input voltage range optimal for the 1506 AD converter is secured. Next, the output waveform of the 1603 variable gain amplifier is 1505
Edge detection is performed by the edge detection circuit, and an output waveform of the 1604 edge detection circuit is obtained. In this example, the edge detection is performed by subtracting the original signal and the delayed signal using a delay line and an adder, but a differentiating circuit using a resistor and a capacitor may be used. At this stage, the fluctuation of the average voltage generated due to the limitation of the response speed of the 1501 light emitting diode and 1503 photodiode is removed, and the edge information which is relatively less susceptible to deterioration due to the response speed is extracted from the deteriorated waveform. Is done.

【0068】次に、1604エッジ検出回路出力波形は
1506ADコンバータでディジタル信号に変換され
る。なおこのときの1605サンプリングクロックの周
波数は1601送信波形のデータレートより高くなけれ
ばならない。AD変換された1606ADコンバータ出
力データは1507量子化回路で量子化される。150
7量子化回路では立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ
を別々に検出してから合成し、送信波形を再生してい
る。
Next, the output waveform of the 1604 edge detection circuit is converted into a digital signal by a 1506 AD converter. At this time, the frequency of the 1605 sampling clock must be higher than the data rate of the 1601 transmission waveform. The AD converted 1606 AD converter output data is quantized by a 1507 quantization circuit. 150
The 7 quantization circuit detects the rising edge and the falling edge separately and then combines them to reproduce the transmission waveform.

【0069】1507量子化回路の詳細な動作は次のよ
うになる。1606ADコンバータ出力データは150
8極性判定回路で正負を判定し1607立ち上がりエッ
ジパルスと1608立ち下がりエッジパルスを検出し、
1609SR−FFで合成され出力に1609再生波形
が得られる。なお1608極性判定回路に正負判定では
なく立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを別々に判定
スレッショルド値を持たせると耐ノイズ性能が向上す
る。
The detailed operation of the 1507 quantization circuit is as follows. 1606 AD converter output data is 150
An 8 polarity judgment circuit judges positive / negative, detects a 1607 rising edge pulse and a 1608 falling edge pulse,
A 1609SR-FF synthesizes and a 1609 reproduced waveform is obtained at the output. Note that if the 1608 polarity determination circuit is provided with a determination threshold value for the rising edge and the falling edge separately instead of the positive / negative determination, the noise resistance performance is improved.

【0070】本発明はPLLなどを用いたクロック再生
の必要がなく、さらに量子化回路に複雑な信号処理を採
用できノイズ、波形ひずみに強い高信頼な回路とする事
が可能である。また一般的に小型化、低価格化も望める
がサンプリングクロックにデータ転送レートより高い周
波数が必要なため高速なデバイスを使用する必要があ
る。
According to the present invention, there is no need to reproduce a clock using a PLL or the like, and furthermore, a complicated signal processing can be employed in the quantization circuit, and a highly reliable circuit resistant to noise and waveform distortion can be obtained. In general, a reduction in size and cost can be expected, but a high-speed device must be used because a sampling clock requires a frequency higher than the data transfer rate.

【0071】従来方式ではビットエラーが発生していた
高速なレートのデータを応答速度の遅いLED、フォト
ダイオードを用いて伝送できる。これは高速光伝送で最
もネックとなるLED、フォトダイオードの制限を越え
ることができ、より高速な光伝送装置が実現できる。
In the conventional method, data at a high rate at which a bit error has occurred can be transmitted using an LED or a photodiode having a low response speed. This can exceed the limitations of LEDs and photodiodes, which are the most bottlenecks in high-speed optical transmission, and a higher-speed optical transmission device can be realized.

【0072】以上のように、本発明の第1の発明は、光
伝送装置において、光パルスのエッジを用いてデータを
伝送する光伝送方法としたものであり、伝送帯域を広帯
域化できるという作用を有する。
As described above, the first invention of the present invention is an optical transmission method for transmitting data using the edge of an optical pulse in an optical transmission device, and has an effect that a transmission band can be widened. Having.

【0073】また第2の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段と信号エッジ検出
手段と量子化手段を具備し、伝送する電気信号が前記電
気−光変換手段で光に変換され前記光−電気変換手段に
入力し、前記光−電気変換手段の出力信号が前記信号エ
ッジ検出手段に入力し、前記信号エッジ検出手段の出力
信号が前記量子化手段に入力する事を特徴とする光伝送
装置としたものであり、伝送帯域を広帯域化できるとい
う作用を有する。
According to a second invention, in an optical transmission device,
Comprising an electro-optical converter, an optical-electric converter, a signal edge detector, and a quantizer, wherein an electric signal to be transmitted is converted into light by the electro-optical converter and input to the light-electric converter, An output signal of the optical-to-electrical conversion means is input to the signal edge detection means, and an output signal of the signal edge detection means is input to the quantization means. This has the effect that the band can be widened.

【0074】また第3の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段と信号エッジ検出
手段と量子化手段とクロック再生手段とリサンプル手段
を具備し、伝送する電気信号が前記電気−光変換手段で
光に変換され、前記光−電気変換手段に入力し、前記光
−電気変換手段の出力信号が前記信号エッジ検出手段に
入力し、前記信号エッジ検出手段の出力信号が前記量子
化手段に入力し、前記量子化手段の出力信号が前記クロ
ック再生手段と前記リサンプル手段に入力する事を特徴
とする光伝送装置としたものであり、伝送帯域を広帯域
化できるという作用を有する。また第4の発明は、光伝
送装置において、電気−光変換手段と光−電気変換手段
と信号エッジ検出手段と量子化手段とクロック再生手段
とリサンプル手段と増幅率可変手段と信号レベル検出手
段を具備し、伝送する電気信号が前記電気−光変換手段
で光に変換され、前記光−電気変換手段に入力し、前記
光−電気変換手段の出力信号が前記増幅率可変手段に入
力し、 前記増幅率可変手段の出力信号が前記信号エッ
ジ検出手段に入力し、前記信号エッジ検出手段の出力信
号が前記量子化手段と前記信号レベル検出手段に入力
し、前記量子化手段の出力信号が前記クロック再生手段
と前記リサンプル手段に入力し、前記信号レベル検出手
段の出力信号が前記増幅率可変手段に入力する事を特徴
とする光伝送装置としたものであり、伝送帯域を広帯域
化できるという作用を有する。
A third aspect of the present invention relates to an optical transmission device,
The electric-to-optical conversion means, the light-to-electricity conversion means, the signal edge detection means, the quantization means, the clock reproduction means, and the resampling means are provided, and the electric signal to be transmitted is converted to light by the electric-to-light conversion means. Input to an optical-electrical conversion means, an output signal of the optical-electrical conversion means is input to the signal edge detection means, an output signal of the signal edge detection means is input to the quantization means, This is an optical transmission device characterized in that an output signal is input to the clock recovery means and the resampling means, and has an effect that a transmission band can be widened. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical transmission device, comprising: an electrical-optical converter, an optical-electrical converter, a signal edge detector, a quantizer, a clock reproducer, a resampler, an amplification factor variable unit, and a signal level detector. An electric signal to be transmitted is converted into light by the electric-optical conversion means, input to the optical-electric conversion means, and an output signal of the optical-electric conversion means is input to the amplification rate variable means, An output signal of the amplification rate variable unit is input to the signal edge detection unit, an output signal of the signal edge detection unit is input to the quantization unit and the signal level detection unit, and an output signal of the quantization unit is An optical transmission apparatus characterized in that the signal is input to a clock recovery means and the resampling means, and the output signal of the signal level detection means is input to the amplification rate varying means. It has the effect of being able to localize.

【0075】また第5の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段とアナログ−ディ
ジタル変換手段と信号エッジ検出手段と量子化手段を具
備し、伝送する電気信号が前記電気−光変換手段で光に
変換され、前記光−電気変換手段に入力し、前記光−電
気変換手段の出力信号が前記アナログ−ディジタル変換
手段に入力し、前記アナログ−ディジタル変換手段の出
力信号が前記信号エッジ検出手段に入力し、前記信号エ
ッジ検出手段の出力信号が、前記量子化手段に入力する
事を特徴とする光伝送装置としたものであり、伝送帯域
を広帯域化できるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in an optical transmission device,
An electrical-optical converter, an optical-electrical converter, an analog-digital converter, a signal edge detector, and a quantizer, wherein the electrical signal to be transmitted is converted into light by the electrical-optical converter, and The output signal of the optical-electrical conversion means is input to the analog-digital conversion means, the output signal of the analog-digital conversion means is input to the signal edge detection means, and the signal edge detection is performed. This is an optical transmission device characterized in that an output signal of the means is input to the quantization means, and has an effect that a transmission band can be widened.

【0076】また第6の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段とアナログ−ディ
ジタル変換手段と信号エッジ検出手段と量子化手段と自
動定振幅手段を具備し、伝送する電気信号が前記電気−
光変換手段で光に変換され、前記光−電気変換手段に入
力し、前記光−電気変換手段の出力信号が前記自動定振
幅手段に入力し、前記自動定振幅手段の出力信号が前記
アナログ−ディジタル変換手段に入力し、前記アナログ
−ディジタル変換手段の出力信号が前記信号エッジ検出
手段に入力し、前記信号エッジ検出手段の出力信号が、
前記量子化手段に入力する事を特徴とする光伝送装置と
したものであり、伝送帯域を広帯域化できるという作用
を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in an optical transmission device,
An electrical-optical converter, an optical-electrical converter, an analog-digital converter, a signal edge detector, a quantizer, and an automatic constant amplitude unit;
The light is converted into light by light conversion means, input to the light-electric conversion means, an output signal of the light-electric conversion means is input to the automatic constant amplitude means, and an output signal of the automatic constant amplitude means is converted to the analog signal. Input to digital conversion means, the output signal of the analog-digital conversion means is input to the signal edge detection means, the output signal of the signal edge detection means,
This is an optical transmission device characterized in that it is input to the quantization means, and has an effect that a transmission band can be widened.

【0077】また第7の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段とアナログ−ディ
ジタル変換手段と信号エッジ検出手段と量子化手段を具
備し、伝送する電気信号が前記電気−光変換手段で光に
変換され、前記光−電気変換手段に入力し、前記光−電
気変換手段の出力信号が前記アナログ−ディジタル変換
手段に入力し、前記アナログ−ディジタル変換手段の出
力信号が前記信号エッジ検出手段に入力し、前記信号エ
ッジ検出手段の出力信号が、前記量子化手段に入力する
事を特徴とする光伝送装置としたものであり、伝送帯域
を広帯域化できるという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in an optical transmission device,
An electrical-optical converter, an optical-electrical converter, an analog-digital converter, a signal edge detector, and a quantizer, wherein the electrical signal to be transmitted is converted into light by the electrical-optical converter, and The output signal of the optical-electrical conversion means is input to the analog-digital conversion means, the output signal of the analog-digital conversion means is input to the signal edge detection means, and the signal edge detection is performed. This is an optical transmission device characterized in that an output signal of the means is input to the quantization means, and has an effect that a transmission band can be widened.

【0078】また第8の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段と信号エッジ検出
手段とアナログ−ディジタル変換手段と量子化手段を具
備し、伝送する電気信号が前記電気−光変換手段で光に
変換され、前記光−電気変換手段に入力し、前記光−電
気変換手段の出力信号が前記信号エッジ検出手段に入力
し、前記信号エッジ検出手段の出力信号が前記アナログ
−ディジタル変換手段に入力し、前記アナログ−ディジ
タル変換手段の出力信号が、前記量子化手段に入力する
事を特徴とする光伝送装置としたものであり、伝送帯域
を広帯域化できるという作用を有する。
According to an eighth invention, in an optical transmission device,
An electrical-optical converter, an optical-electrical converter, a signal edge detector, an analog-digital converter, and a quantizer, wherein an electrical signal to be transmitted is converted into light by the electrical-optical converter, and The output signal of the optical-electrical conversion means is input to the signal edge detection means, the output signal of the signal edge detection means is input to the analog-digital conversion means, and the analog-digital conversion is performed. This is an optical transmission device characterized in that an output signal of the means is input to the quantization means, and has an effect that a transmission band can be widened.

【0079】また第9の発明は、光伝送装置において、
電気−光変換手段と光−電気変換手段とアナログ−ディ
ジタル変換手段と信号エッジ検出手段と量子化手段と増
幅率可変手段と信号レベル検出手段を具備し、伝送する
電気信号が前記電気−光変換手段で光に変換され、前記
光−電気変換手段に入力し、前記光−電気変換手段の出
力信号が前記増幅率可変手段に入力し、 前記増幅率可
変手段の出力信号が前記信号エッジ検出手段に入力し、
前記信号エッジ検出手段の出力信号が前記アナログ−デ
ィジタル変換手段と前記信号レベル検出手段に入力し、
前記アナログ−ディジタル変換手段の出力信号が、前記
量子化手段に入力し、前記信号レベル検出手段の出力信
号が前記増幅率可変手段に入力する事を特徴とする光伝
送装置としたものであり、伝送帯域を広帯域化できると
いう作用を有する。
The ninth invention is directed to an optical transmission device,
An electrical-optical converter, an optical-electrical converter, an analog-digital converter, a signal edge detector, a quantizer, a variable amplification factor, and a signal level detector. Means, the signal is input to the light-to-electricity conversion means, the output signal of the light-to-electricity conversion means is input to the gain variable means, and the output signal of the gain variable means is the signal edge detection means. And enter
An output signal of the signal edge detection means is input to the analog-digital conversion means and the signal level detection means,
An output signal of the analog-digital conversion means is input to the quantization means, and an output signal of the signal level detection means is input to the amplification variable means, wherein the optical transmission device, This has the effect that the transmission band can be widened.

【0080】以上のように本実施の形態によれば、従来
発光デバイスと受光デバイスで制限されていたデータ伝
送帯域を上回ることができ、より大容量の光伝送が可能
となるという有利な効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the data transmission band limited by the conventional light emitting device and light receiving device can be exceeded, and an advantageous effect that larger capacity optical transmission can be achieved. can get.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上述べたことから明らかなように本発
明は、伝送帯域幅が従来に比べてより広帯域のものにも
対応出来るという長所を有する。
As is apparent from the above description, the present invention has an advantage that the transmission bandwidth can be wider than that of the prior art.

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

【図1】本発明の第1の実施例による光伝送装置の構成
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例による光伝送装置の信号
波形を示す図
FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms of the optical transmission device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例による光伝送装置の構成
FIG. 3 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例による光伝送装置の信号
波形を示す図
FIG. 4 is a diagram showing signal waveforms of an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例による光伝送装置の構成
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例による光伝送装置の信号
波形を示す図
FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms of an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例による光伝送装置の構成
FIG. 7 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例による光伝送装置の信号
波形を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a signal waveform of an optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例による光伝送装置の構成
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施例による光伝送装置の信
号波形を示す図
FIG. 10 is a diagram showing signal waveforms of an optical transmission device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6の実施例による光伝送装置の構
成図
FIG. 11 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第6の実施例による光伝送装置の信
号波形を示す図
FIG. 12 is a diagram showing signal waveforms of an optical transmission device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7の実施例による光伝送装置の構
成図
FIG. 13 is a configuration diagram of an optical transmission device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第7の実施例による光伝送装置の信
号波形を示す図
FIG. 14 is a diagram showing signal waveforms of an optical transmission device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第8の実施例による光伝送装置の構
成図
FIG. 15 is a configuration diagram of an optical transmission device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第8の実施例による光伝送装置の信
号波形を示す図
FIG. 16 is a diagram showing signal waveforms of an optical transmission device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図17】従来の光伝送装置の構成図FIG. 17 is a configuration diagram of a conventional optical transmission device.

【図18】従来の光伝送装置の信号波形を示す図FIG. 18 is a diagram showing a signal waveform of a conventional optical transmission device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 LEDドライバ 102 発光ダイオード 103 フォトダイオード 104 受光アンプ 105 エッジ検出回路 106 量子化回路 107 コンパレータ 108 基準電圧 109 コンパレータ 110 基準電圧 111 SR−FF 101 LED Driver 102 Light Emitting Diode 103 Photo Diode 104 Light Receiving Amplifier 105 Edge Detection Circuit 106 Quantization Circuit 107 Comparator 108 Reference Voltage 109 Comparator 110 Reference Voltage 111 SR-FF

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/152 10/142 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/152 10/142

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信されてくる光信号を受信し、その受
信した光信号からエッジ情報を検出し、その検出したエ
ッジ情報に基づいて量子化された信号を生成することを
特徴とする光受信方法。
1. An optical receiving apparatus comprising: receiving a transmitted optical signal; detecting edge information from the received optical signal; and generating a quantized signal based on the detected edge information. Method.
【請求項2】 前記送信されてくる光信号は光パルスで
あり、その光パルスは空間に放射されたものであること
を特徴とする請求項1記載の光受信方法。
2. The optical receiving method according to claim 1, wherein the transmitted optical signal is an optical pulse, and the optical pulse is emitted into space.
【請求項3】 前記送信されてくる光信号は光パルスで
あり、その光パルスは光ファイバにより伝送されてくる
ことを特徴とする請求項1記載の光受信方法。
3. The optical receiving method according to claim 1, wherein the transmitted optical signal is an optical pulse, and the optical pulse is transmitted through an optical fiber.
【請求項4】 前記前記光信号は、赤外線が用いられる
ことを特徴とする請求項1記載の光受信方法。
4. The optical receiving method according to claim 1, wherein said optical signal is an infrared ray.
【請求項5】 送信されてくる光信号を受信し、その受
信した光信号を電気信号に変換する光−電気変換手段
と、 前記変換された電気信号からエッジ情報を検出する信号
エッジ検出手段と、 前記検出されたエッジ情報に基づいて量子化された信号
を生成する量子化手段と、を備えたことを特徴とする光
受信装置。
5. An optical-electrical converting means for receiving a transmitted optical signal and converting the received optical signal into an electric signal; and a signal edge detecting means for detecting edge information from the converted electric signal. An optical receiving apparatus comprising: a quantizing unit configured to generate a signal quantized based on the detected edge information.
【請求項6】 生成されたクロック信号を利用して、前
記量子化手段からの出力信号をサンプリングして出力す
るサンプリング手段を備えたことを特徴とする請求項5
記載の光受信装置。
6. The apparatus according to claim 5, further comprising sampling means for sampling and outputting an output signal from said quantizing means using the generated clock signal.
The optical receiving device as described in the above.
【請求項7】 前記光ー電気変換手段からの出力信号を
所定の増幅率により増幅する増幅率可変手段と、 前記信号エッジ検出手段の出力信号の信号レベルを検出
し、その検出結果に基づいて、前記増幅率を制御する信
号レベル検出手段とを備え、 前記増幅率可変手段の出力信号は前記量子化手段に入力
されることを特徴とする請求項5又は6記載の光受信装
置。
7. An amplification variable means for amplifying an output signal from the photoelectric conversion means at a predetermined amplification rate, and a signal level of an output signal of the signal edge detection means is detected, and based on the detection result, 7. The optical receiving apparatus according to claim 5, further comprising: a signal level detecting unit that controls the amplification factor, wherein an output signal of the amplification factor varying unit is input to the quantization unit.
【請求項8】 前記光ー電気変換手段からの出力信号を
AD変換し、その変換結果を前記信号エッジ検出手段に
出力するアナログ−ディジタル変換手段を備えたことを
特徴とする請求項5記載の光受信装置。
8. An analog-to-digital converter for converting an output signal from said photoelectric converter into an analog signal and outputting a result of the conversion to said signal edge detector. Optical receiver.
【請求項9】 前記光ー電気変換手段からの出力信号を
入力とし、その信号レベルが所定レベルを補正するよう
に成形し、前記アナログ−ディジタル変換手段に出力す
る信号レベル補正手段を備えたことを特徴とする請求項
5記載の光受光装置。
9. A signal level correction means for receiving an output signal from said photoelectric conversion means as an input, shaping the signal level so as to correct a predetermined level, and outputting to said analog-digital conversion means. The light receiving device according to claim 5, wherein:
【請求項10】 前記信号エッジ検出手段からの出力信
号をAD変換し、その変換結果を前記量子化手段に出力
するアナログ−ディジタル変換手段を備えたことを特徴
とする請求項5記載の光受信装置。
10. An optical receiver according to claim 5, further comprising an analog-to-digital converter for AD-converting an output signal from said signal edge detector and outputting the conversion result to said quantizer. apparatus.
【請求項11】 前記光ー電気変換手段からの出力信号
を所定の増幅率により増幅する増幅率可変手段と、 前記信号エッジ検出手段の出力信号の信号レベルを検出
し、その検出結果に基づいて、前記増幅率を制御する信
号レベル検出手段と、を備え、 前記増幅率可変手段の出力信号は前記アナログ−ディジ
タル変換手段に入力されることを特徴とする請求項10
記載の光受信装置。
11. An amplification rate varying means for amplifying an output signal from said photoelectric conversion means at a predetermined amplification rate, and a signal level of an output signal of said signal edge detection means is detected, and based on the detection result, 11. A signal level detecting means for controlling the amplification factor, wherein an output signal of the amplification factor varying means is inputted to the analog-digital conversion means.
The optical receiving device as described in the above.
【請求項12】 前記送信されてくる光信号が、発光ダ
イオードから出力された信号であることを特徴とする請
求項5〜11の何れか一つに記載の光受信装置。
12. The optical receiver according to claim 5, wherein the transmitted optical signal is a signal output from a light emitting diode.
【請求項13】 前記光−電気変換手段が、フォトダイ
オードであることを特徴とする請求項5〜11の何れか
一つに記載の光受信装置。
13. The optical receiving device according to claim 5, wherein said light-to-electricity conversion means is a photodiode.
【請求項14】 前記量子化手段は立ち上がりエッジと
立ち下がりエッジを別々に検出し合成することを特徴と
する請求項5〜11の何れか一つに記載の光受信装置。
14. The optical receiving apparatus according to claim 5, wherein said quantizing means separately detects and combines rising edges and falling edges.
【請求項15】 前記信号レベル検出手段はピーク値ま
たはRMS値または平均値を検出することを特徴とする
請求項7又は11に記載の光受信装置。
15. The optical receiving apparatus according to claim 7, wherein said signal level detecting means detects a peak value, an RMS value, or an average value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011217341A (en) * 2009-12-25 2011-10-27 Toshiba Corp Near-field radio communication apparatus and mobile radio terminal

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