JPS5979409A - デイジタル信号復元方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はディジタル信号復元方式、特に調歩同期式（
非同期式）伝送でＮＲＺ形パルス信号をべ一スノ＜゛ン
ド伝送する場合等に用いて好適なディジタル信号復元方
式に関する。

背景技術とその問題点 斯の種ディジタル信号復元方式として従来種々の方式が
提案されており、例えば伝送波形を微分し、そのパルス
ピークを検出して元の信号を復元する第１図に示すよう
な方法もその一例である。

即ち、同図において、第１図Ａに示すような２値ベース
バンド伝送波である原信号は、その伝送ライン等の帯域
制限等により第１図Ｂに示す様ないわゆるナマツタ信号
波形となる。この信号を微分すると、第１図Ｃに示す様
ＶＣ原信号の′Ｏ”から１”又は１′′から′０”への
変化点にパルスが生じる。このパルスを更に第１図りに
示す様に微分し、その零クロス点を検出することにより
、第１図Ｃの微分波形のピーク位！’＜検出し、このピ
ーク位置に基いて、第１図ＧＫ示す様に元の信号な復元
する様にしている。

ところがこの様な従来方式の場合、第１図りの鼓形から
見ても解る様に正しいパルスピーク位置以外の部分でも
ノイズ等によって零クロス出力を生じてしまいやすい不
都合がある。特にこの現象は原信号の１′′又は＋１０
１１が沢山続く場合にはその可能性が大きい。従って一
般に砧気記録に用いられているＭ　Ｆ　Ｍ記録方式や或
いはＦＭ記録方式においては、この様なことが生じない
様な工夫がされている。即ち例えば１″又は６０”が長
く続かない様に信号フォーマットを決めるか或いは微分
動作を２回行ない、第１図りに示す波形を適当にナマラ
セル方法、或いは再生されたタ日ツク信号に基づいてパ
ルスピークのあるタイミンタ゛付近に、第１図Ｆに示す
様なゲート信号を設ける方法等である。

この様に従来法の場合、予め信号フォーマットを定める
必要があり、信号伝送に成る制約を受けると共に信号処
理も複雑になる等の不都合かある。

そこで、本発明者は、特に信号フォーマットを定めるこ
となく、直接伝送されて来た原信号を正確に復元するこ
とができるディジタル信号復元方式を先に提案した。

第２図はその回路構成を示すもので、同図において、（
１）は伝送されて来たディジタル信号が供給される入力
端子、（２）はこのディジタル信号を微分する微分回蕗
、（３）は更にこの微分出力を微分する微分回路、（４
）は微分回路［３１の出力信号の正、負を検出するため
の正負検出回路、（５）は微分回路（２）の微分出力の
レベルを検出するためのレベル検出回路、（６）はゲー
ト手段例えばＤ形うッチ回路であって、このラッチ回路
（６）のデータ端子りには、正負検出回路（Ｊの出力信
号がデータ信号として供給され、一方このラッチ回路（
６）のゲート端子Ｇにはレベル検出回路（５）からの出
力信号がゲート信号として供給される様になされている
。そしてラッチ回路（６）の反転出力端子Ｑより出力端
子（７）が取り出される。

次にこの第２図の回路動作を第３図の信号波形を参照し
ながら説明する。

今、送信側より第３図Ａに示す様なディジタル信号であ
る原信号が送出されると、この信号は、伝送ライン等の
帯域制限によって、第３図Ｂに示す様ないわゆるナマツ
タ波形を有する信号Ｓ１となる。この信号Ｓ１が入力端
子（１）より微分回路（２）に供給されて微分される。

この結果その出力側には、第３図Ｃに示す様な出力信号
Ｓ２が得られる。

この信号Ｓ２は、同図からも解る様に、原信号の′０”
から１”又は１”から１”への変化点で士。

−のパルス状の信号Ｓ２を生じていることが理解される
。この信号Ｓ２は更に微分回路（３）で微分されて、番
３図Ｅに示す様な信号Ｓ３となる。そしてこの信号Ｓ３
を正負検出回路（４Ｊに供給し、その正、負を検出する
ことＫよりその出力側には、第３図Ｆに示す様に信号Ｓ
３の正負に応じた信号Ｓ４が取り出される。そしてこの
信号Ｓ４はデータ信号としてラッチ回路（６）のデータ
端子りに供給される。

一方微分回路（２）の出力信号Ｓ２がレベル検出回路（
５）に供給されてそのレベルが検出され、もってその出
力側には第３図りに示す様に信号８２　（第３図Ｃ）の
存在する部分を示す信号Ｓ５が得られる。そしてこの信
号Ｓ５がゲート信号としてラッチ回路（６）のゲート端
子ＧＫ供給される。従ってラッチ回路（６）は、レベル
検出回路（５）からのゲート信号８５　Ｋより正負検出
回路（４）からの出力信号Ｓ４をラッチする。つまりこ
のラッチ回路（６）は信号Ｓ５がハイレベルの時にはデ
ータ信号である信号Ｓ４をそのまま通し、−力信号Ｓ５
がローレベルの時にはそのデータをホールドするように
働く。従ってこのラッチ回路（６）の反転出力端子Ｑに
接続された出力端子（７）Ｋは、第３図Ｇに示す様な信
号Ｓ６が取り出される。つまり第３区ＩＡに示す様な原
信号と等価な信号が受信側で復元されたわけである。

なお、この際に第３図Ｅに示すように信号Ｓ３がノイズ
等により零クロスし、結果として第３図Ｆに示すように
信号Ｓ４の他に零りｐス出力Ｓ　４／が生じても、この
出力Ｓ、／がラッチ回路（６）に供給される時点ではゲ
ート信号Ｓ５は同等ラッチ回路（６）に供給されないの
で、この零クロス出力８４′が出力端子（７）側に現わ
れることはない。

このようにして、第２囚の回路では、従来の如く信号フ
ォーマットに対する制限を何等受けることなく任意のデ
ィジタル信号を確実に復元できる。

しかしながら、第２図の回路の場合、符号量干渉や伝送
損傷により１次微分波形信号である信号Ｓ２がプラス又
はマイナス側にずれたり、信号レベルが変動したりする
と正しいゲート信号Ｓ５を得ることが出来ず、信号の復
元に誤差ン生じ℃しま５おそれがある。すなわち、例え
ば信号Ｓ２にレベルシフトが生じると、これに伴ってゲ
ート信号Ｓ５のパルス幅が変化して広がりすぎた場合は
、パルスピーク点（信号Ｓ２のピーク点）以外でのノイ
ズによるデータ信号を拾ってし甘い、逆に狭すきた場合
パルスピーク点に生じる信号変化を拾うことができない
等の不都合を生じる。

発明の目的 この発明は斯る点に銖み、伝送信号のレベルシフトやレ
ベル変動に影響されることなく、確実に伝送されてきた
原信号を復元することができるナインタル信号復元方式
を提供するものである〇発明の概要 伝送され℃きたディジタル信号を夫々１次微分、２次微
分及び３次微分し、この１次微分信号と３次微分信号を
乗算した信号をレベル検出してゲート信号を形成し、上
記２次微分信号の正負を検出して得たテータ信号ビ上記
ゲート信号により選択的に取り出すことにより、伝送信
号のレベルシフトやレベル震動に影響されることなく、
確実に伝送されてきた原信号を復元することができる。

実施例 以下、この発明の一実施例ビ、ＮＲＺ形パルス信号をベ
ースバンド伝送するのに適用した場合を例にとり、第４
図〜第６図に基づいて詳しく説明する。

第４図は本実施例の回路構成を示すもので、同図におい
て、第２図と対応する部分には同一符号を付し１、その
詳ＪＷ−路する。

本実施例では、微分回路（３）の出力信号を微分（３次
微分）する微分回路（８）と、この微分回路（８）の出
力信号と微分回路（２）の出力信号を乗算する乗算回路
（９）とを設け、この乗算回路（９）の出力信号をレベ
ル検出回路（５）でレベル検出し、その検出信号をゲー
ト信号としてフリップフロップ回路（６）のゲート端子
Ｇに供給するようにする。その他の構成は、第２図の回
路と同様である。

次にこの第４図の回路動作を第５図の信号波形を参照し
ながら説明する。

今、送信側より第５図Ａに示す様なディジタル信号であ
る原信号が送出されると、この信号は、伝送ライン等の
帯域制限によって、第５図Ｂに示す様ないわゆるナマツ
タ波形を有する信号Ｓ１となる。この信号Ｓｌが入力端
子（１）より微分回路（２）に供給されて微分（１次微
分）される。この結果その出力側にば、第５図Ｃに示す
様な出、力信号Ｓ２が得られる。この信号Ｓ２は、同図
からも解る様に、原信号の０”から”１″又は１″から
”０”への変化点で＋、−のパルス状の信号Ｓ２を生じ
ていることが理解される。この信号Ｓ２は更に微分回路
（３）で微分（２次微分）されて、第５図りに示す様な
信号Ｓ３となる。そしてこの信号Ｓ３乞正負検出回路（
４Ｊに供給し、この正、負を検出することによりその出
力側には、第６図Ｈに示す様に信号Ｓ３の正負に応じた
信号Ｓ４が取り出される。そしてこの信号Ｓ４はデータ
信号としてラッチ回路（６）のデータ端子りに供給され
る。

一方、微分回路（３）の出力信号Ｓ３が微分回路（８）
に供給されて微分（３次微分）され、その出力側には第
５図Ｅに示すような出力信号Ｓ５が得られる。この信号
Ｓ５は乗算回路（９）の一方の入力端に供給され、この
乗算回路（９）の他方の入力側には微分口ｆＮ５（２＋
の出力信号Ｓ２が供給され、両信号が乗算される。この
結果、乗算回路（９）の出力側には、第５図Ｆに示すよ
うな出力信号Ｓ６が得られる。

この信号Ｓ６は、同図からもわかるよう罠、実質的に信
号Ｓ２のパルスピーク付近のみにパルスを有し、その他
の部分は反対極性或いは殆んど零に近い値になっている
ことがわかる。

乗算回路（９）の出力信号Ｓ６はレベル検出回路（５）
に供給され、ここで所定のスレッショルドレベルＴＨと
比較されてそのレベルが検出され、もってその出力側に
は第５図Ｇに示すような出力信号Ｓ７が得られる。そし
てこの信号Ｓ７がゲート信号としてラッチ回路（６）の
ゲート端子Ｇに供給される。

ナオ、レベル検出回路（５１のスレッショルドレベルＴ
Ｊ（は、入力される信号Ｓ６がゲート信号として必要な
部分以外は反対極性或いは殆んど零になるため、零近辺
に設定することができ、従ってレベル検出回路（５）の
出力側には、信号Ｓ２のレベルシフトやレベル変動に対
しても安定した信号Ｓ７をゲートイ言号として１骨るこ
とができる。

ラッチ回路（６）は、レベル検出回路（５）からのゲー
ト信号Ｓ７により正負検出回路（４）からの出力信号Ｓ
４をランチする。つまりこのランチ回路（６）は信号Ｓ
７がハイレベルの時にはデータ信号である信号Ｓ４をそ
のまま通し、−力信号Ｓ７が四−レベルの時にはそのデ
ータをホールドするように働く。

従ってこのラッチ回路（６）の反転出力端子Ｑに接続さ
れた出力端子（７）には、第５図■に示す様な信号Ｓ８
が取り出される。つまり第５図Ａに示ず様な原信号と等
価な信号が受信側で復元されたわけである。なお、この
際に第５図りに示すように信号Ｓ３がノイズ等により零
クロスし、結果として第５図Ｈに示すように信号Ｓ４の
他に零クロス出力８４′が生じても、この出力８４′が
ラッチ回路（６）に供給される時点ではゲート信号Ｓ７
は実質的に同等ラッチ回路（６）に供給されないので、
この零クロス出力Ｓ４が出力端子（力側に現われること
はない。

第６図は第４図の具体的な回路構成の一例な示すもので
、同図において、第４図と対応する部分とは同一符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

第６図において、入力端子（１）は微分回路（２）のバ
ッファアンプ（２ａ）と、抵抗器及びコンデン型からな
る微分器（２ｂ）とを介して反転増幅器（２Ｃ）の反転
入力端子に接続され、この増幅器（２Ｃ）の非反転入力
端子は抵抗器を介して接地される。捷た、増幅器（２Ｃ
）の出力側は微分回路（３）の抵抗器及びコンデンサか
らなる微分器（３ａ）　’ｅ介して反転増幅器（３ｂ）
の反転入力端子に接続され、この増幅器（３ｂ）の非反
転入力端子は抵抗器を介して接地される。更に増幅器（
３ｂ）の出力側は正負検出回路（４）の遅延回路（４ａ
）の入力側に接続される。この遅延回路（４ａ）は、微
分器１ｉ！３（２１、＋３１及び（８）の各微分器が完
全微分でなく、有限な大きさの時定数を有するので、こ
れ等の回路７通る信号がその分だけ時間遅れを生じるこ
とから、微分回路（３）の出力信号乞この遅延回路（４
ａ）で遅延させて微分回路（８）の出力信号とのタイミ
ングを合わせることにより、データ信号のエツジがゲー
ト信号の略々中央にくるようにするため設けられ又いる
。なお、この遅延回路（４ａ）の遅延量は抵抗器（４ａ
ｘ　）及びコンデンサ（４ａ２）によって微分器（８ａ
）の時定数に等価となるように設定される。

更に遅延回路（４りの出力側は比較器（４ｂ）の非反転
入力端子に接続され、この比較器（４ｂ）の反転入力端
子は接地される。そして比較器（４ｂ）の出力側がラッ
チ回路（６）のデータ端子りに接続される。

一方、微分回路（３）の出力側即ち増幅器（３ｂ）の出
力側は、抵抗器及びコンデンサからなる微分器（８ａ）
を介して反転増幅器（８ｂ）の反転入力端子に接続され
、この増幅器（８ｂ）の非反転入力端子は抵抗器を介し
て接地される。そして増幅器（８ｂ）の出力側が乗算回
路（９）の乗算器（９Ｃ）の一方の入力端に接ｆａ、さ
れる。また微分回路（２）の出力側即ち増幅器（２Ｃ）
の出力側が乗算回路（９）の遅延回路（９ａ）及び（９
ｂ）を介して乗算器（９Ｃ）の他方の入力側に接続され
る。遅延回路（９ａ）及び（９ｂ）は上述の遅延回路（
４ａ）と同様の目的で挿入されており、これによって乗
算器（９ｃ）の各入力側に、微分回路（２）からの出力
信号が同一のタイミングをもって供給されることになる
。なお、遅延回路（９ａ）及び（９ｂ）の遅延量は、夫
々抵抗器（９ａｔ）、コンデンサ（９ａ２）及び抵抗器
（９ｂｔ　）、ニア　：ｙｙ’ンサ（９ｂ２）　ニより
、微分器（３ａ）及び（８ａ）の時定数と等価となるよ
うに設定される。

乗算回路（９）の出力側即ち乗算器（９ｃ）の出力側は
、更にレベル検出回路（５）の比較器（５ａ）の反転入
力端子に接続される。比較器（５ａ）の非反転入力端子
は可変抵抗器（５ｂ）の摺動端子に接続され、この可変
抵抗器（５ｂ）　’Ｌ可変することにより比較器（５ａ
）におけるスレッショルドレベルＴＨカ可変できるよう
になされている。そして比較器（５ａ）の出力側がラッ
チ回路（６）のゲート端子Ｇに接続される。

なお、この第６図の回路動作は第４図の回路動作と略々
同様であり、従って、ここでは第４図と対応する部分に
各信号８１〜Ｓ８′ｆｒ−付すにとどめ、その動作説明
を省略する◇ 応用例 尚、上述の実施例ではこの発明を、ＮＲ・Ｚ形パルス信
号をベースバンド伝送するのに適用した場合を例にとり
説明したが、これに限定されることなく、その仙のディ
ジタル信号を伝送する轡合にも同様に適用可能である。

発明の効果 上述の如くこの発明によれば、伝送されてきたディジタ
ル信号を夫々１次微分、２次微分及び３次微分し、この
１次微分信号と３次微分信号を乗算した信号をレベル検
出してゲート信号乞形成し、上記２次微分信号の正負を
検出して得たデータ信号を上記ゲート信号により選択的
に取り出す様にしたので、伝送信号のレベルシフトやレ
ベル変動に対しての許容腿が大きくなり、伝送信号のレ
ベルシフトやレベル変動に同等影響されることなく任意
のテイジタル伝送信号を確実に復元することができる。

又、１サイクルで２ビツト使用することになるので伝送
帯域の２倍のボーレートまで伝送可能であり、高速伝送
が可能となる。更に原信号には同等クロック信号は含ま
れないので、クロックによる同期のできない調歩同期式
即ち非同期式転送に用いて極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明に供するための信号波形図、第２
図は従来方式の一例を示ｊ糸就図、第３図は第２の動作
説明に供するための信号鼓形図、第４図はこの発明の一
実施例を示す系統図、第５図は第４図の動作説明に供す
るための信号波形図、第６図は第４図の具体的な回路構
成の一例を示す接続図である。 （２＋　、　＋３）　、　（８）は微分回路、（４１は
正負検出回路、（５）はレベル検出回路、（６）はラッ
チ回路である。 第１図 ０１１００１０ 第２図 第３図 ０１１００１０１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝送されてきたディジタル信号を夫々１次微分、２次微
   分及び３次微分し、該１次微分信号と３次微分信号を乗
   算した信号をレベル検出してゲート信号を形成し、上記
   ２次微分信号の正負を検出して得たデータ信号を上記ゲ
   ート信号により選択的に取り出す様にしたことを特徴と
   するディジタル信号復元方式。