JPS6115624B2 - - Google Patents

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JPS6115624B2
JPS6115624B2 JP53122110A JP12211078A JPS6115624B2 JP S6115624 B2 JPS6115624 B2 JP S6115624B2 JP 53122110 A JP53122110 A JP 53122110A JP 12211078 A JP12211078 A JP 12211078A JP S6115624 B2 JPS6115624 B2 JP S6115624B2
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JP
Japan
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signal
modulation
pulse
optical
pam
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JP53122110A
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JPS5461815A (en
Inventor
Doguriotsutei Renato
Pirani Giankaruro
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SHI ETSUSE E ERE CHII SENTORO SUTEYUDEI E LAB TEREKOMINIKACHIOONI SpA
Original Assignee
SHI ETSUSE E ERE CHII SENTORO SUTEYUDEI E LAB TEREKOMINIKACHIOONI SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHI ETSUSE E ERE CHII SENTORO SUTEYUDEI E LAB TEREKOMINIKACHIOONI SpA filed Critical SHI ETSUSE E ERE CHII SENTORO SUTEYUDEI E LAB TEREKOMINIKACHIOONI SpA
Publication of JPS5461815A publication Critical patent/JPS5461815A/ja
Publication of JPS6115624B2 publication Critical patent/JPS6115624B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4906Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
    • H04L25/4908Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光フアイバ線路による信号の伝送に
介し、とくに変復調デイジタル信号の方法および
装置に関する。
光フアイバによる情報交換のためのデータ伝送
技術の関心が増加するに伴い、下記の特性:すす
なわち高速度で容易に実施可能でありかつ高信頼
性を備える送信手段および受信手段の必要性が高
まつてきた。
伝送媒体としての光フアイバは、従来の同軸ケ
ーブルに比べ、下記の利点を示す:すなわち低減
衰、広帯域、本質的な良しやへい性および構造的
簡単さであり、そのため多くの中間レピータ(中
継器)を必要とすることなく、極めて長距離でも
中継線を介して大量の情報内容を高速度で同時に
伝送できる。
光フアイバによるデイジタル信号の伝送に用い
られる光源は、一般的にレーザまたは発光ダイオ
ードLEDであり、そしてそれらはデイジタル的
に符号づけされた情報すなわち一般的に2進コー
ドに依る情報キヤリヤを形成する光ビームを発生
できるものである;上記の光源において、最大光
度は、レベル/に対応し、そして最小光度は、
(光源の不完全な消滅による0とは異なつた)レ
ベル0と対応する。
このようにして発生された光キヤリヤの輝度
は、光源または光ビームのいずれかへ影響を与え
得る適当な変調装置により変調される。
光フアイバデイジタル伝送に利用できるデイジ
タル信号の最も簡単な形式は、非符号化2進信号
すなわちパルス振幅変調信号(PAM,Pulse
Amplitude Modulation)である。;しかしこの
信号は多くに欠点を提供する:すなわち この信号は、十分なタイミング情報内容を有し
ない;とくに、同じ信号(0または1)の長いシ
ーケンスを受信するとき、レシーバ内だけでなく
伝送線路に沿つて配置されるレピータ内にも、同
期はずれが発生するようになる; この信号は線路において何等の誤差検出もでき
ない; この信号の電力スペクトル密度は、極めて高い
直流成分を有し、そして可成りの電力部分が低周
波数帯域で強められる。
この結果、レシーバ段階が通過させないと、高
い相互記号妨害を生じ、さらに連続成分の短時間
振動による光信号を電気信号へ変換する装置の極
性変化のためひずみを発生するようになる。
上記の欠点を基に、下記を考慮しながら、若干
のエンコーデイング装置が研究された。すなわち
光フアイバによるデイジタル伝送装置では、ただ
2つの光レベルを伝送して、光源および伝送媒体
の線形性(比例性)を保証できるようになること
を考慮して若干のエンコーデイング装置が、研究
された。
現在の変調技術の1つは、パルス位置変調
PPM;pulse Position Modulation)を利用し、
そしてそこでは信号は、サンプリング時間のなか
で、振幅は一定でありかつ位置が可変である1連
のパルスより構成される。
とくに、パルス変調技術を用いると、低平均電
力へ高ピーク電力を結合させることができ、そし
てこのことはとくにレーザおよび発光ダイオード
の両方の光源に対して有利であり、何となればそ
の光源の寿命が延長されるからである。
この発明は、組合せパルス振幅変調(PAM)−
パルス位置変調(PPM)装置に関し、そしてこ
の変調装置は、分離したパルス振幅変調装置
PAMまたはパルス位置変調装置PPMの欠点を提
供することなく光フアイバデイジタル伝送に関し
てとくに適当である;とくにパルス位置変調装置
PPMのパルス変調に関する利点と同じ利点を提
供するほかに、同じサンプリング期間T内に、同
じ平均電力で大量の情報を伝送することができる
ようになる。
提案されたエンコーデイング装置は、事実上3
つの異なつた形式の波形により得られるコードを
利用し、そしてそのコードは、たとえば2つのレ
ベルだけで特徴づけられるものであつても、受信
端で適当に処理されると、レシーバ内にある決定
回路へ3つの異なつた電力レベルを供給するよう
になる。このコードは、良好な誤差検出能力を有
しそして可成りの情報伝送速度および容易な同期
回復の両方が、可能となる。
同期回復に関し、レシーバだけでなくレピータ
も伝送信号へ完全に同期されなければならず、そ
してデイジタル信号自体から同期情報を抽出でき
る;したがつてこのコーデイング装置によると、
伝送中に、上記のタイミング情報を含む信号を得
ることができ、したがつて受信信号から同期情報
を抽出できるようになる。さらに、引続く等しい
記号の最大数は、極めて制限される。;出力アル
フアベツトに属さないシーケンスの存在により誤
差検出が、保証され、そして幅スペクトルの連続
成分は極めて制限され、最後に、パルス振幅変調
(PAM)−パルス位置変調(PPM)装置は、2レ
ベルだけを利用しているけれども、形式4B3T
(3つの3レベルにおける4つの2進レベル)の
エンコーデイングと等価なエンコーデイングに適
切なものであり、何となれば上記の変調装置は、
3波形を用いるからである。
この変調装置の高周波スペクトル成分に関する
ふるまいは、満足なものであり、そして平均電力
は十分に低減される。
この発明のおもな目的は、光フアイバによるデ
イジタル伝送のための変調および復調方法を提供
することであり、その方法において、変調に関
し、伝送すべき2進信号は、シグナリング期間に
おける3つの異なつた波形を使用するレコードに
したがつて符号づけられ、そしてその3つの異な
つた波形は、キヤリヤとして使用される光信号の
パルスの振幅および位置(PAM−PPM)の両方
を変調することにより得られ;上記の符号づけす
なわちエンコーデイングは、上記の2進信号の3
つのビツトの8つの可能な組合せが、上記の3つ
の異なつた波形のうちの2つの波形によりなる8
つの組合せと関連するようにしてなされる;そし
て上記の方法において、復調に関し、パルス振幅
およびパルス位置変調(PPM−PAM)にしたが
つて符号づけされた受信信号は、それと真に同期
する期間Tを有するのこぎり波信号と相互作用さ
れる;つぎにそのように変形された信号は、積分
され、そして最後にサンプルされかつ既定のしき
い値と比較されて送信信号についての決定がなさ
れるようになる。
この発明の別の目的は、上記の手順を実現する
よう構成された変調および復調装置を提供するこ
とであり、そしてその装置においては、変調に関
し、出力端子に2進語に対する3ビツトを並列に
供給できる直並列コンバータよりなるモジユレー
タ;入り2進語に対する4ビツトを既定の対応に
したがつて並列に放出できる論理回路網;その論
理回路網から並列にでるビツトを直列化して上記
の波形シーケンスを発生させかつそれらを光源を
制御するために適当な電力レベルまで上昇できる
デイジタル対アナログコンバータ;最後にすべて
の変換作用のためのタイミング情報を供給するよ
う配列されたタイムベース回路;が提供される:
復調に関し、光検出器により光パルスを変換して
得られる電気信号の増幅器;パルス振幅およびパ
ルス位置変調(PAM−PPM)にしたがつて符号
づけされた受信信号を真に同期したのこぎり波信
号と相互作用させるよう配置された手段;乗算作
用を介して発生される電気信号を積分できるリセ
ツト自在の積分回路;その積分信号のサンプルを
抽出するサンプリング装置;最後に、そのサンプ
リング装置により供給されるパルスのレベルを適
当なしきい値電力と比較し、送信信号についての
決定を行う決定回路;が提供される。
この発明の代表的な実施例について添付図面を
参照して詳細に説明する。
第1図において、参照符号SBは、記号シーケ
ンスを放出する2進源を示し、そして上記の記号
は、アナログ信号すなわち一般的に種々の性質の
データを符号づけすることにより発生されるもの
である;これらの記号は、参照符号MOで示すつ
ぎの段階へ送られる。
参照符号MOは、2進信号をパルス振幅変調
(PAM)−パルス位置変調(PPM)コードへ変換
するモジユレータを示し、そしてその特徴につい
ては下記に説明する;このように符号づけたれた
信号は、参照符号SLの制御に用いられる。
参照符号SLは、光源を示す:その光源は、レ
ーザまたは発光ダイオードLEDのいずれであつ
ても差支えなく、そして2つの振幅レベルすなわ
ち記号1に対応する最大レベルおよび(光源の不
完全な消滅による0とは異なつた)記号0に対応
する最小レベルにしたがつて、モジユレータMO
により制御された光パルスを供給できるものであ
る。
レーザおよび発光ダイオードの変調は、単にモ
ジユレータMOの出力端子にある電気信号により
直接に光源を制御するだけで得られる;光源がレ
ーザのときは、代りに放出された光ビームに影響
を与える光学モジユレータを使用することもでき
る。
とくに発光ダイオードを用いるときは、多重レ
ベルのコード化信号の伝送は不便であり、何とな
れば、光放射のないダイオードの遮断と、放射が
最大となる飽和との間に含まれる線型帯域は極め
て小さいから、光の強度の1つ以上の中間レベル
を使用することは極めて困難だからである。
この発明の目的であるパルス振幅変調
(PAM)−パルス位置変調(PPM)装置による
と、上記記載の欠点をなくすため送信光信号の光
度レベルは、2つだけであるけれども、レシーバ
出力端子には3つの電力レベルを得ることができ
る。
参照符号FOは、光フアイバよりなる伝送チヤ
ネルを示す;その伝送チヤネルFOの終端に配置
したレシーバRIについては、下記に詳細に説明
する。
上記のレシーバRIは、線路端局装置としてお
よび接続チヤネルに沿つて均一に離隔した点に配
置された個々のレピータの受信装置として両方に
使用することができ、そしてそれらのレピータに
おいては、その出力信号を用いて光源を変調し、
再び原信号として等しい再生信号を伝送できるよ
うになる。
第2図は3つの波形a,bおよびcを示す。こ
れによつて1信号周期T内で3つの波形をとる符
号化システムが与えられ、光パルスをPAM−
PPM変調することができる。
いま、2進信号を8つの可能な組合せを与える
3ビツト語に区切ると、以下に述べるように、こ
れを上記の3つの波形を用いたPAM−PPM変調
方式によつて符号化できる。すなわち、上記の3
つの異なる波形からの2つを相連ねることによつ
て9種類の異なる組合せが得られる。第2図の波
形aを2波重ねた形式は、波形が長くなり同期回
復が困難であるので使用しない。残りの8つの波
形を、前述の3ビツトによる8種類の符号(また
は数字)と対応づけることにより符号化するもの
である。
第3図aは8つの3ビツト語を示し、例えば上
からレベル0,1,2……,7を表わす。第3図
bは、第2図の3つの波形からの2つの波形を相
連ねて構成することにより各レベルを符号化した
ものを示す。すなわち、レベル0,1,……,7
は、それぞれ第2図の波形a−b,a−c,…
…,c−cの組合わせによつて表わされる。第3
図により明らかなように、3ビツト語の連なりに
おいて、0は6個より多く続くことはない(0の
連続最大数は6でそれは3.0の場合である。)。ま
た、1は2つより多く続くことはない。
パルス持続時間と全波形の継続時間Tとの間の
比、たとえば第2b図および第2c図の場合に
は、ほぼ0.5に対して、1/4Tに等しい周波数を有
するスペクトル密度の可成りの成分があり、そし
てこの成分のため同期回復が、容易に達成され
る。
さらに、4ビツトシーケンスとして何等かの語
PAM−PPMを考慮することにより、出力アルフ
アベツトに属さない8つの可能な組合せが認識で
き、したがつてレシーバにそれらの組合せが存在
するときはいつでも、誤差検出のため有効に利用
することができるようになる。
情報伝送速度に関しては、パルス振幅変調
(PAM)に関する増分は1.5であることおよび語
差確率に関するパルス振幅変調(PAM)と同じ
性能を持たせるため、信号対雑音(S/N)比は
十分に低いことが理論的に証明され、その結果公
知の技術に比べ改良された。
第6図は、モジユレータMOの構成図を示し、
そしてそのモジユレータMOは、パルス振幅変調
(PAM)−パルス位置変調(PPM)にしたがつて
2進信号を符号づけすることができかつ光源を正
確に制御できる電力レベルを有する符号化信号を
放出できるようになる。
参照符号SPは、2進源からくる2進信号の流
れを直列対並列変換するよう動作し、そして出力
端子に、参照符号BTで示すタイムベース回路に
より制御されるリズムを持つておのおのの2進語
に対する3ビツトを並列に供給できる回路を示
す。
このように並列の1連の3ビツト語へ変換され
た2進信号は、論理回路網RCOへ伝送され、そ
してその論理回路網RCOは、第3図に例示され
る適当な対応にしたがつて、上記の並列の1連の
3ビツト語のおのおのに関する並列の4ビツト語
を放出できるものである。
論理回路網RCOは、この技術分野において通
常の知識を有するものにとつて第3図に示す対応
に基いて容易に実現できるよう構成された組合せ
回路網によりまたはリードオンリーメモリ回路
PROMにより実現でき、そしてそのリードオンリ
ーメモリ回路PROMにおいては、その入力端子に
おけるおのおのの2進語は、所定のメモリ区域の
アドレスを形成し、そして対応する4ビツトの発
生に関する情報が蓄積されるようになつている。
エンコーデイングにより発生されたビツトは、
論理回路網RCOからくる4本の線を介して、デ
イジタル対アナログコンバータCDAへ供給さ
れ、そしてそのデイジタル対アナログコンバータ
CDAは、上記のビツトを直列化し、パルス振幅
変調(PAM)−パルス位置変調(PPM)を形成す
る第2図に示された形式の波形のシーケンスを供
給しかつ信号を光源SLを制御するために適当な
値の電力レベルまで上昇するよう構成される。
第2図の波形を考慮すると、下記のことが明ら
かとなる。すなわちサンプリング期間Tの間に、
パルスの存在、できうべきはその位置を検出でき
るレシーバは、T/2秒ごとにサンプルを供給さ
れなければならず、そしてこのことにより、構成
素子の高い動作速度を考慮すると可成りの技術的
複雑さが伴なうようになる。
上記のレシーバの構成図は、第7図に示され
る。
参照符号FRは、フオトダイオードにより実現
される検出器を示し、そして参照符号AMは、そ
のフオトダイオードにより発生される信号の電圧
レベルを、つぎの段階により必要な値まで増加で
きる増幅電子回路を示す。
参照符号APは、線3を回して増幅器AMから
到着するパルス振幅変調(PAM)−パルス位置変
調(PPM)信号を、のこぎり波電圧発生器GDか
ら到着する期間Tを有する信号により乗算するよ
う配列された装置すなわちマルチプライヤを示
す。
マルチプライヤAPで行なわれた乗算により発
生する信号は、線4を介して積分およびダンプ装
置IDへ伝送され、そしてその積分およびダンプ
装置IDは、線9を介して同期発生器GSから同期
信号を受信する。
線5は、積分およびダンプ装置IDの出力端子
からサンプリング装置CAへ信号を運び、そして
そのサンプリング装置CAも同様に、線9を介し
て同期発生器GSから同期信号を受信する。
線8を介してサンプリング装置CAから出るサ
ンプル信号は、最終的に決定回路CDへ送られ、
そしてその決定回路CDは、得られた信号のレベ
ルに基いて3つの波形のうちのいずれが伝送され
たかを決定する;決定回路CDの出力端子へ装置
を持続し、上記の伝送された信号を再び2進形式
に符号化した原信号へ変換させることもできる。
第8図は、パルス振幅変調(PAM)−パルス位
置変調(PPM)信号のための別の形式のレシー
バの構成図を示し、そしてそのレシーバにおいて
は、第7図のレシーバでは装置APによつてなさ
れる電気信号とのこぎり波電圧間の乗算は、直接
に光ビームに行なわれる乗算作用により置換され
る。
第8図の構成図において、参照符号IPは、線1
6を介介して局地電圧発生器GTにより制御され
る2重偏光を有するアイリスを示す;このレシー
バの他の装置は、第7図の同名の装置と同じであ
る。
第7図の構成図を参照してデイジタルパルス振
幅変調(PAM)−パルス位置変調(PPM)信号の
ためのレシーバの第1の実施例の動作について調
査する。
3つの受信波形を認識するため、この形式のレ
シーバは、そのような波形の継続時間Tの間のパ
ルスの存在または不在に依存し、もしくはそのパ
ルス位置に依存して、おのおのの波形が、異なつ
た電圧レベルを有するように動作する。
検出器FRに検出されかつ増幅器AMにより増
幅される変調信号は、マルチプライヤAPへ導か
れ、そこで到着信号と同期するのこぎり波電圧に
より乗算される;第4図に、マルチプライヤAP
の出力端子における波形が示される;とくに、第
4a図と、第4b図と第4c図との波形は、上記
ののこぎり波電圧とそれぞれ第2a図と第2b図
と第2c図とに示す波形との積を示すものであ
る。
再び第7図を考慮すると、同期パルスは、発生
器GSにより発生され、そしてその発生器GSは、
レシーバに必要な性能と信頼度レベルとに依り、
2つの異なつた方法で動作できるようになつてい
る。
同期パルス発生器GSは、入力線6を介して増
幅器AMの出力端子のパルス振幅変調(PAM)−
パルス位置変調(PPM)デイジタル信号を抽出
し、そして周知の技術により上記のデイジタル信
号から同期信号を発生できる;さもなければ入力
線6を、同期信号を給送する補助伝送線路と持続
させてもよい。
積分およびダンプ装置IDは、線4にある信号
すなわち第4図に示される形式の波形のシーケン
スよりなる信号を、その期間Tにわたり積分する
よう動作し、そして出力端子において線5へ、第
5図に示す形式の3つの異なつた電圧レベルを供
給する。
第5a図の波形は、第4a図の波形の積分結果
であり、一方第5b図の波形は、第4b図の波形
の積分結果であり、そして第5c図の波形は、第
4c図の波形の積分結果である。
期間Tの終端で、線9により第7図の発生器
GSから到着する同期パルスが、積分およびダン
プ装置IDの出力を零へリセツトし、したがつて
その積分およびダンプ装置IDは、つぎの信号処
理の準備を整える。
雑音のないとき、積分およびダンプ装置IDの
出力端子における3つの電圧レベルは、等距離で
はない;とくに高レベルと中間レベルとの間の差
は、その中間レベルと低レベルとの間の差よりも
大きい。
この信号レベルの不均一さにより(光伝送装置
の特性である)粒状性雑音の存在の下で一そう信
頼性のある決定を行なうことができる;レシーバ
の部分を構成する光電力を電流へ変換する装置
(すなわち光検出器)による粒状性雑音は、信号
レベルに伴つてその電力を増大する;この理由か
ら高レベルほどますます影響度が大きくなる。
3レベル信号は、積分およびダンプ装置IDか
ら線5を介して、線9の同期パルスにより制御さ
れるサンプリング装置CAに到着する。そのサン
プリング装置CAは、積分およびダンプ装置IDの
内容を零化する前に、おのおのの期間Tの終端で
サンプルを抽出し、そしてそれらを決定回路CD
へ提供する;このようにして1/Tに等しいサン
プリング速度で動作できるようになる。
サンプリング装置CDの決定しきい値は、低誤
差確率を得るため、雑音なし状態で積分およびダ
ンプ装置IDにより供給されるサンプル信号の3
つのレベル間の適当な位置に配置されなければな
らない;この課題に関し、未公開ではあるが、上
記の決定しきい値の位置を、パルス振幅変調
(PAM)−パルス位置変調(PPM)信号の特性の
関数として最適化するよう構成した理論研究を準
備した。
第8図に示すレシーバは、下記の点を除き、上
記に説明した形式のレシーバと同様な動作を行な
う。すなわちのこぎり波電圧による信号の乗算作
用の方法に関する点を除き、同様な動作を行な
う。
とくに、光フアイバ10の端子端から出る光ビ
ーム10は、同期化された電圧発生器GTにより
制御される2重偏光アイリスIPを通過する。
その2重偏光アイリスIPは、周知のように電界
の影響の下で交さ光学軸と直列に配置した2つの
カーセル(Kerrcell)またはポツケルスセル
(Pockelscell)により実現され、そしてセルの偏
光特性の如何により種々の変形例を提供できる;
その結果セルと交さする光ビームの減衰は、電界
を発生する電位差に比例するようになる。
このため、局地電圧発生器GTは、受信波形の
継続時間Tの始期から、アイリスIPへ適当な法則
にしたがつて増加する電圧を供給し、そして上記
の期間Tの終期に上記の電圧は、零へリセツトさ
れる;つぎの期間Tの始期に、電圧は再び零から
出発する。
タイミング情報は、発生器GSにより発生され
かつ線17にある同期パルスから抽出される。そ
の同期パルス発生器GSの入力端子は、線18と
接続され、そしてその線18は、上記に記載した
レシーバの実施例と関連した説明と同じように、
増幅器AMの出力端子またはとくに同期パルス伝
送のため構成された分離線と接続させることもで
きる。
したがつてアイリスIPから出る光パルスは、丁
度乗算装置から出る電気パルスがレシーバの上記
記載の実施例で変調されたと同様に、期間Tのパ
ルス位置にしたがつて振幅変調されるようにな
る。
そのような出力光パルスは、光学手段11を介
してフオトダイオードFRへ接近し、そこで第4
図に示す形式の電気パルスへ変換され、増幅器
AMで増幅されかつ積分およびダンプ装置IDで積
分され、そしてその出力端子に、第5図に示す波
形と同じような波形の電気パルスが、形成される
ようになる;つぎにその電気パルスは、サンプリ
ング装置CAによりサンプルされかつ決定回路CD
の電圧しきい値と比較される。
この発明は、上記実施例によつてのみ説明した
けれども、その実施例に限定されるものでなく、
この発明の要旨の範囲内で種々の変形を行なうこ
とができる;とくに2進信号と第3図に示す信号
とは異なつたパルス振幅変調(PAM)−パルス位
置変調(PPM)信号との間に、何等かの他の対
応を得ることは可能である;同様にこの明細書に
記載した方法にしたがつてパルス振幅変調
(PAM)−パルス位置変調(PPM)デイジタル信
号のためのモジユレータおよびレシーバを実現す
ることも可能であり、そしてそのような装置にお
いては、若干のブロツクを相互に前後に置換でき
もしくは複数の構成部分へ分割させることもでき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、接続を確立するために必要な装置の
一般構成図を示す;第2図は、組合せパルス振幅
変調(PAM)−パルス位置変調(PPM)装置に使
用される3つの波形を示す;第3図は、2進信号
からパルス振幅変調(PAM)−パルス位置変調
(PPM)信号へ符号づけする1例を示す;第4図
は、マルチプライヤ(乗算装置)の出力端子にお
ける3つの波形を示す;第5図は、積分およびダ
ンプ装置の出力端子における3つの波形を示す;
第6図はモジユレータの構成図である;第7図は
1つの形式のレシーバの構成図である;第8図
は、別の形式のレシーバの構成図である。 MO……モジユレータ、SP……直並列コンバー
タ、RCO……論理回路網、、CDA……デイジタル
対アナログコンバータ、SL……光源、BT……タ
イムベース回路、AM……電気信号の増幅器、
FR……光検出器、ID……リセツト自在の積分器
(積分およびダンプ装置、積分回路)、CA……サ
ンプリング装置、CD……決定回路、AP……マル
チプライヤ(乗算装置)、GD……のこぎり波信号
発生器、GS……同期信号発生器、IP……光ビー
ムの変調装置、GT……電圧発生器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光フアイバによるデイジタル伝送のための変
    調および復調方法において、 変調に関しては、伝送すべき2進信号は、キヤ
    リヤとして使用される光信号パルスを振幅および
    位置の両方で変調(PAM−PPM)することによ
    つて得られる、信号周期Tの3つの異なる波形の
    うちの2つの波形を相連ねて構成される周期2T
    のビツト符号の8つの可能組合せを、上記2進信
    号の3ビツトで表わされる8つの可能な組合せと
    1対1の対応で関連づけることにより符号化され
    ることを特徴とし、 復調に関しては、上記PAM−PPM変調によつ
    て符号化された受信信号は、上記受信信号を正確
    に同期する周期Tを有するのこぎり波信号と相互
    作用させられて変形された後積分され、最後にサ
    ンプルされかつ既定のしきい値と比較されて送信
    信号の決定が行われることを特徴とする上記方
    法。 2 上記の相互作用は、光信号パルスを検出しか
    つ増幅することにより得られる電気信号を、上記
    ののこぎり波信号で乗算することにより得られる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 3 上記の相互作用は、光フアイバからくる光信
    号を上記ののこぎり波信号の変化法則にしたがつ
    て変調し、そしてそれを等価な電気信号へ変換
    し、ついで増幅することにより得られることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 おのおのの上記の波形は、1対のビツトで示
    され、そして4ビツトシーケンスと考えられる3
    つの波形のうちの2つの波形のシーケンスは、受
    信に際し、伝送誤差の検出に有用な情報の伝送に
    使用かれない8つの可能な組合わせを提供するも
    のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    乃至第3項のいずれか1つに記載の方法。 5 光フアイバによるデイジタル伝送の変調およ
    び復調装置において、変調装置に関し、モジユレ
    ータMOが提供され:そしてそのモジユレータ
    MOは、出力端子に2進語に対する3ビツトを並
    列に供給できる直並列コンバータSP;既定のシ
    ーケンスに従い、入り2進語に対する4ビツトを
    並列に放出できる論理回路網RCOから並列に出
    るビツトを直列化して上記の波形シーケンスを発
    生させかつそれらを光源を制御するために適当な
    電力レベルまで上昇できるデイジタル対アナログ
    コンバータCDA;すべての変換作用のためのタ
    イミング情報を供給できるタイムベース回路
    BT;を備えることを特徴とし; さらに復調装置に関し:光検出器FRにより光
    パルスを変換して得られる電気信号の増幅器
    AM;組合わせたパルス振幅およびパルス位置変
    調(PAM−PPM)にしたがつて符号づけされた
    受信信号を、それと真に同期したのこぎり波信号
    と乗算作用させ、増幅器AMから生じる電気信号
    を乗算作用が加えられた電気信号にする装置
    AP;上記の乗算作用が加えられた電気信号を積
    分するリセツト自在の積分回路ID;その積分信
    号のサンプルを抽出するサンプリング装置CA;
    最後にそのサンプリング装置CAにより供給され
    るパルスのレベルを適当なしきい値電圧と比較
    し、送信信号についての決定を行う決定回路
    CD;を備えることを特徴とする上記装置。 6 受信信号を上記ののこぎり波信号と相互作用
    させることができる上記の手段のための乗算装置
    APが提供され、そしてその乗算装置APは、上記
    の光検出器FRにより検出されかつ上記の増幅器
    AMにより増幅される電気信号とのこぎり波信号
    発生器GDからくる電気のこぎり波信号との乗算
    を行うことができることを特徴とする特許請求の
    範囲第5項記載の装置。 7 復調部分は、受信信号と同期するパルスを供
    給できる同期信号発生器GS;のこぎり波信号発
    生器GD;シグナリング期間Tの終端で、内容が
    零へリセツトされるようになる積分回路ID;そ
    して最後にサンプリング装置CA;を備えること
    を特徴とする;さらに上記の同期信号発生器GS
    は、増幅器AMの出力端子におけるタイミング情
    報を抽出することにより、受信信号からタイミン
    グ情報を抽出するかまたは補助線により送られる
    同期信号を直接に処理するかのいずれかを行うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第6
    項のいずれかに記載の装置。 8 受信信号と上記ののこぎり波信号とを乗算で
    きる上記の手段は:端子へ印加される電位差に基
    づいて受信した光ブームを変調できる装置IP;適
    当な法則にしたがつて時間内に増加する電位差
    を、受信した光ブームの変調を実行する上記の装
    置IPへ供給する電圧発生器GT;上記の電圧発生
    器GTとリセツト自在の積分回路IDとサンプリン
    グ装置とを受信信号と同期化させることができる
    同期信号発生器GS;を備えることを特徴とする
    特許請求の範囲第5項記載の装置。 9 変調部分および復調部分は、それぞれトラン
    スミツタおよびレシーバの主要部分であることを
    特徴とする特許請求の範囲第5項乃至第8項のい
    ずれか1つに記載の装置。 10 変調部分および復調部分は、信号再生のた
    めの光フアイバで作られた伝送チヤネルに沿つて
    配置された個々のレピータの主要部分であること
    を特徴とする特許請求の範囲第5項乃至第9項の
    いずれか1つに記載の装置。
JP12211078A 1977-10-13 1978-10-05 Method of and device for modulating and demodulating optical fiber digital transmission Granted JPS5461815A (en)

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