JPS6362429A - 送受信装置 - Google Patents

送受信装置

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JPS6362429A
JPS6362429A JP61207070A JP20707086A JPS6362429A JP S6362429 A JPS6362429 A JP S6362429A JP 61207070 A JP61207070 A JP 61207070A JP 20707086 A JP20707086 A JP 20707086A JP S6362429 A JPS6362429 A JP S6362429A
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Tadayoshi Kitayama
北山 忠義
Kuniaki Motojima
邦明 本島
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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C3MA/CD、flfl送波感知多重アク
セス/衝突検出方式の衝突検出機能付の送受信装置に関
する。
〔従来の技術〕
第7図は従来のCS MA/CDアクセス制御装置を示
している。
第7図において、■は信号入力端子、2はグイパルス符
号化回路、3はLEDドライバー、4はLED% 5a
、5b+  5c+  5ct、5e、5ft5c、5
d、7c及び7dは光ファイバ、8a。
8bは光コネクタ、9a、9bはスプライス点、10は
スターカプラ、11はAPD (アバランシェフォトダ
イオード)、12はプリアンプ、13はPR(1,−1
)フィルタ(パーシャルレスポンス(1,−1>フィル
タ)、14は信号識別器、15は閾値電圧発生回路、1
6は第1の電流源、17は抵抗、18は衝突検出回路、
19はデータ再生出力端子、20は衝突検出パルス出力
端子、21はタイミング抽出回路、22はブロック同期
回路である。
第7図の信号入力端子1に入力される送信信号は、第1
表の信号系列に示される4つの2ビツトパターンで表わ
される。グイパルス符号化回路2は、第1表に示す信号
系列を対応するグイパルス系列に変換する。
仮定している。
× :前位符号に依存 08 :雑音の多いOレベル 第2表  光レベルダイアグラム ダイパルス変換とは、1ビツトデータを2ビツトデータ
(0−10,1→01)に変換することをさす。LED
ドライバー3はグイパルス系列を電流変換し、LED4
を駆動し、グイパルス系列に対応する光出力をLED4
より出力せしめる。
LED4の出力は光ファイバ5aに出力される。
光ファイバ5aは、光コネクタ8a、スプライス点9a
により光ファイバ5bおよび5Cに接続される。光ファ
イバ5Cより出力される光信号は、スターカプラ10に
より複数の光ファイバ5d。
6dおよび7dへほぼ均等に分配されて出力される。ス
ターカプラ10に入力される他の光ファイバ6c、7c
から入力される光信号も同様に複数の光ファイバ5d、
6dおよび7dへほぼ均等に分配されて出力される。光
ファイバ5dに入力された光信号は、スプライス点9b
、光コネクタ8bにより光ファイバ5e、5fに接続さ
れる。
光ファイバ5fの出力信号は、アバランシェフォトダイ
オード11に出力される。アバランシェフォトダイオー
ド11は、光信号電力に対応した電流信号に変換しプリ
アンプ12へ出力する。プリアンプ12は、アバランシ
ェフォトダイオード11の出力電流信号を電圧信号に変
換するとともに増幅して出力する。プリアンプ12出力
には、第1表に示すグイパルス系列に対応する電圧信号
が伝送により少し歪んで出力される。
PR(1,−1)フィルタ13は、入力信号をグイパル
ス系列のビット周期T(第工表信号系列のビット周期の
IA)だけ遅延した後、その時点の入力信号から引き算
するフィルタである。PR(1,−1)フィルタ13出
力は、第1表に示す波形を得る。第1表において、“×
”は先行する前位信号に依存することを示す。5−”は
“0”と“1”の引き算、“+”は1とOの引き算、′
0”は0とOの引き算、“011′は1と1の引き算時
に発生する。“01“は、光信号によりアバランシェフ
ォトダイオード11で発生するショット雑音を“0”に
比較して多く含む。信号識別器14は、第1の定電流源
16により抵抗17の両端に発生されるPR(1,−1
)フィルタ13出力0レベルよりわずかに低い一Δのし
きい値電圧とPR(1,−1)フィルタ13出力を比較
し、結果を2直言号として出力する。信号識別器14出
力は、わずかに歪んではいるが、第1表に示すようにP
R(1,−1)フィルタ出力に対応した識別出力を得る
。もし、光ファイバ6Cあるいは7cを経由して他の送
信装置から同時に光43号(以後、衝突番号と呼ぶ)を
スターカブラ10へ入力したとすると、以上に述べたと
同様にしてPR(1,−1)フィルタ13から出力され
るが、信号識別器14出力においては、しきい値と最も
近接したOおよび02レベルの信号に対する識別結果が
、衝突信号の影響を受けやすい。第1表に、Oおよび0
11の発生する第3ビツトが衝突信号により変化させら
れて符号則が乱された出力(CRV)を示す。衝突検出
回路18は、タイミング抽出回路21から得られる周M
T/2のタイミング信号により、前記歪みを伴った比較
器14の出力(識別出力)から歪みを除くとともに、ブ
ロック同期回路22から得られる周期Tのタイミング信
号により第1表識別出力の第2.第4ビツトをサンプル
し、第1表に示す再生出力を受信データとして受信デー
タ出力端子19へ出力する。
また、第1表識別出力の第4ビツト目から先行3ビツト
のパターンを監視し、識別出力が第1表に示すCRVパ
ターンに一致したときは、衝突が発生したとして、衝突
検出出力端子20に検出パルスを出力する。ただし、パ
ケットの先頭部においてブロック同期引込みが終了する
迄は、該検出パルスは出さない。第1表に示すCRVの
うち、“×001″は、PR(]、、−1)フィルタ出
力の第3ビツト目のOレベルは、前記しきい値電圧に近
接しているので、微小レベル衝突信号が加わってもCR
Vパターンが出やすい。また、前記Oレベルは、受信信
号レベルが変化しても、しきい値−Δとの距離は原理的
には変化しないので、無調整で動作できる。ただし、第
1表に示すCRVのうち“X100”は、第3ピント目
のO*がショット雑音を多く含むため、非衝突時にもC
RVを出力させやすいので、該パターンが検出されても
衝突とは判定しないことが多い。
次に、衝突検出すべき信号のレベルについて述べる。
第2表に、C3MA/CDアクセス制御方式に従う光ロ
ーカルネットワークの光レベルダイヤグラムの実施例を
示す。第2表において、ファイバ内入射電力は、第1図
におけるLED4から光ファイバ5aに結合するピーク
光電力である。ファイバは、第1図における5a、5b
、5c、5d。
5eおよび5fの合計長を示し、OからIK=u長を想
定している。ファイバ損失は、長さに対応して0から3
.5dBの間の値をとる。100ボートスターカプラは
、第1図に示すスターカブラ10において入力光ファイ
バ数100.出力光ファイバ散100を有するスターカ
ブラをいう、100ボートスターカプラの損失は、入出
力光ファイバ間の信号減衰量で規定される。入出力光フ
ァイバが異なると減衰量にも差異を生じ、通常24.0
dB〜26.5dBの範囲にある。光コネクタ、スプラ
イスによる接続は、それぞれOから2およびOから8点
を想定している。それぞれ1箇あたりの接VEtFq失
は、それぞれ0.7dBおよび0.16dBを想定して
いる。受信器における再生出力の符号誤り率が10伺0
以下となる受光レベル範囲(受信器の受信怒度)は、−
45,0dBm 〜34.0dB+n (ピーク値)を
想定している。信号衝突検出レベル差は、衝突時にCR
V検出パルス発生率が規定値以上となる主信号と衝突信
号のレベル差をさす。システムマージンは、実際に想定
される受信レベルと受信器の受信感度および実際に想定
される受信信号レベル差と信号衝突検出レベル差の差を
示す。受信信号レベル差は、LED4の出力偏差および
LED4から、スターカプラ10迄の損失差(光ファイ
バ5 a +5b、5cおよび光コネクタ3a、スプラ
イス9aの長さおよび数量差等による)およびスターカ
プラ10の損失差によって発生する。通常、スターカプ
ラ10を用いたシステムでは、上り、下りは同一仕様で
設置されるので、信号レベル差はスターカプラ10を除
き、全損失の2となる。第2表で示された光レベルダイ
ヤより、信号衝突検出レベル差と受光電力の関係を第8
図に示す。信号衝突検出レベル差は、受光電力が一45
dBm〜37dBmの間は、受光電力とともに太き(な
る必要がある。これは、上り経路およびスターカプラ1
0において、主信号に対しては損失が最も小さく、衝突
信号に対しては損失が最も大きくなる場合に発生する。
受光電力が一37dBm〜−34dBmにおいては、信
号衝突検出レベル差は受光電力とは無関係に8dBあれ
ばよい。この間の受光レベル変化は、スターカプラ10
から下りの経路の損失偏差により発生する。
次に、従来の衝突検出機能付送受信装置の衝突検出能力
について述べる。
第9図において、閾値15aはPR(1,−1)フィル
タ出力13aのθレベルのわずかに下(−20mV)に
設定される。信号衝突検出レベルは、衝突信号の振幅(
正確には、信号十雑音の振幅)が0レベルから閾値15
aを越えるのに必要な信号レベルである。したがって、
受光電力が増加してPR(1,−1)フィルタ出力13
bとなっても、閾値15aが一定であるので、検出可能
な衝突信号レベルは変わらない。このため、主信号と検
出可能な衝突信号レベルの差で定義された信号衝突検出
レベル差は、 37dBm〜−34dBmにおいても受
光電力とともに増大し、 34dBmにおいては12d
Bとなる。つまり、従来の衝突検出機能付送受信装置で
は、光ローカルネットワークで必要としている以上の信
号衝突検出レベル差の性能を有する。受光電力が増大す
ると、わずかの波形歪みに対しても、第8,9図に示す
零(0)レベルが変化し閾値15aを越え衝突誤検出が
発生するので設計には注意が必要である。
〔発明が解決しようとする問題点) 従来の衝突検出機能付の送受信装置は、以上のように構
成されているので、LEDドライバー3゜プリアンプ1
2およびPR(1,−1)フィルタ13には、極低歪み
回路が要求され、試験調整時間が多く必要となる問題点
があった。また、衝突誤検出の発生しない受光電力範囲
も受光電力の大きな側では、波形歪みにより制限され広
くとれないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、衝突検出機能付送受信装置の試験調整時間を
短縮できるとともに、衝突誤検出の発生しない受光電力
範囲を広くできる衝突検出機能付送受信装置を得ること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
C3MA/CDtltlJ御を用いた通信路利用の送受
信装置において、パケットを受信終了時にキャリアオフ
検出パルスを出力するキャリアオフ検出回路29と、パ
ーシャルレスポンス(1,−1)フィルタ13の出力信
号が与えられるとともに予め設定された異なる規定電圧
が夫々与えられて、それぞれの規定電圧を該出力信号の
ピーク値が越えた場合にレベル検出パルスを夫々出力す
る複数の比較回路25と、これら比較回路25の各出力
パルスによりセントされるとともに前記キャリアオフ検
出回路29の出力により夫々リセットされる複数のフリ
ップフロップ26と、これらフリップフロップ26の出
力信号により複数の異なる閾値電圧を前記信号識別器1
4に対して出力する閾値電圧発生回路15とを備えた。
〔作用〕
比較回路25の出力パルスによりフリップフロップ26
をセットし、該フリップフロップ26の出力信号により
閾値電圧発生回路15から出力する閾値電圧を変化させ
る。この変化した閾値電圧とパーシャルレスポンス(1
,−1)フィルタ13の出力信号とを信号識別器14に
与えて信号衝突検出レベル差を低下させる。
データ受信後はキャリアオフ検出回路29からのキャリ
アオフ検出パルスによりフリップフロップ26をリセ・
ノドし、閾値電圧発生回路15から出力する閾値電圧を
元に戻し、受光電力の大きい領域で安定な衝突検出動作
を得る。
〔実施例〕
以下、この発明の第1実施例を第1乃至3図に基づいて
説明する。
図において、1は信号入力端子、2はグイパルス符号化
回路、3はLEDドライバー、4はLED、5a、5b
、5c、5d、5e、5f。
6c、6d、7c及び7dは光ファイバ、8a。
8bは光コネクタ1.9a、9bはスプライス点、10
はスターカブラ、11はAPD (アバランシェフォト
ダイオード)、12はプリアンプ、13はPR(1,−
1)フィルタ(パーシャルレスポンス(1,−1)フィ
ルタ)、14は信号識別器、15は閾値電圧発生回路、
16は第1の電流源、17は抵抗、18は衝突検出回路
、19はデータ再生出力端子、20は衝突検出パルス出
力端子、21はタイミング抽出回路、22はブロック同
期回路である。23はレベル検出器、24は第1の規定
電圧入力端子、25は第1の比較回路、26は第1のフ
リップフロップ、27は第2の定電流源、28は第1の
スイッチ、29はキャリアオフ検出回路である。
第2図は、パーシャルレスポンス(1,−1)フィルタ
13出力波形図である。図において、15bは制御され
た第1の闇値である。
第3図は、信号衝突検出レベル差および闇値対受光電力
特性図である。
次に本発明の動作について説明する。
レベル検出器23は、PR(1,−1)フィルタ13の
出力レベルを監視し、出力レベルピーク値が、端子24
に入力される第1の規定電圧を越えると、第1の比較回
路25からパルス信号“H”が出力される。該パルス信
号により第1のフリップフロップ26はセントされる。
第1のフリソプフロッ126の出力がセットされると、
閾値電圧発生回路15内の第2の定電流源27と抵抗1
7を接続するスイッチ2日は閉状態となり、第1の定電
流源16の電流11に電流■2を加えて抵抗17に電流
11+I2を流す。この結果、第1の比較回路25の闇
値は第2図に示すように152から15bとPR(1,
−1)フィルタ13出力の零レベルから離れる。いま、
仮に、端子24に入力される第1の規定電圧を受光電力
35.5dBn+に対して設定し、第2の定電流源の電
流値I2を、受光電力−35.5dBmにおいて信号衝
突検出レベル差が8dBとなるまで閾値15bが離れる
ような値に設定したとすると、信号衝突検出レベル差お
よび閾値と受光電力の関係は第3図となる。闇値は受光
電力が−35,5dBmを越えると、閾値15aから1
5bへ変化する。これに伴って信号衝突検出レベル差は
、9.5dBまで上昇していたのが8dBに低下する。
受光電力が−35,5dBmを越えると、信号衝突検出
レベル差は再び受光電力とともに上昇し−34,0dB
mにおいては再び9.5dBに達する。
従来の衝突検出機能付送受信装置と比較すると35.5
dBm以上では、信号衝突検出レベル差は1.5dB低
下するが、閾値とPR(1,−1)フィルタ13出力に
おける“0”レベルとは1.5dB 大きく離れており
、衝突誤検出に対してより安定な動作が行える。闇値は
閾値15aから15bへ変化しても、信号衝突検出レベ
ル差は光ローカルネットワークの構成例で必要とされる
8dllを確保しておりシステム性能を劣化させること
はない。
レベル検出器23は、PR(1,−1)フィルタ13の
ピーク出力を監視している。PR(1゜−1)フィルタ
13は、光信号がユニポーラ出力であるためにパケット
の受信開始時に発生する直流オフセット電圧がキャンセ
ルされているため、パケットの受信開始直後から監視す
ることができ、受光レベルが高いときはパケットの先頭
部(例えば同期引込み時間内)において闇値を離すこと
ができる。
閾値電圧発生回路15において、闇値を閾値15aから
15bに離す動作は、第2の定電流源27をスイッチ2
8の開閉により制御するので、複数の定電圧源をスイッ
チ選択する方法等比較して平滑な闇値の移動が可能であ
り、これも安定動作に寄与する。
パケット受信終了後は、プリアンプ12出力を監視して
いるキャリアオフ検出回路29からキャリアオフ検出信
号が、レベル検出器23に出力され、第1のフリップフ
ロップ26をリセットする。
第1のフリップフロップ26の出力がリセットされると
第1のスイッチ28は開状態となり、闇値は再び第1の
定電流源16の電流値で定まる初期値に戻る。従って、
如何なる受信レベルに対しても、闇値は閾値15aにて
受信開始できる。
第4乃至6図は、この発明に係る衝突検出機能付送受信
装置の第2実施例である。図において、30は第2の規
定電圧入力端子、31は第2の比較回路、32は第2の
フリップフロップ、33は第3の定電流源、34は第2
のスイッチである。
第5図はパーシャルレスポンス(1,−1)フィルタ1
3出力波形図である。図において15Cは制御された第
2の闇値である。
第6図は、信号衝突検出レベル差および闇値対受光電力
特性図である。他の構成については第1実施例とほぼ同
一であるので説明は省略する。
端子30に入力される第2の規定電圧を受光電カー34
dBmに対して設定し、第3の定電流源33の電流値■
3を受光電カー34dBmにおいて信号衝突検出レベル
差が8dBとなるまで闇値を第2の閾値15cまで離れ
るように設定するものとする(第5図参照)。第3の比
較器31および第2のセント・リセットフリップフロッ
プ32は、第2の比較器25および第1のセット・リセ
ットフリップフロツブ26と同様に動作する。第2のス
イッチ34は、第3の定電流源33と抵抗17の接続状
態を開閉するのも、第1図における実施例と同じである
。このとき、信号衝突検出レベル差および闇値と受光電
力範囲は第6図となる。従来の衝突検出機能付送受信装
置と比較すると、受光電力−34dBm以上では、信号
衝突検出レベル差は4dB低下するが闇値とPR(1,
−1)フィルタ13出力零レヘルの距離は3dB大きく
なるので、衝突誤検出に対して安定な動作を得ることが
できる。
なお、第3.第4・・・第Nの規定電圧入力端子、第3
.第4−第Nの比較回路、第3.第4・・・第Nのフリ
ップフロップ、第4.第5−第N+1の定電流源及び第
3.第4−第Nのスイッチを設けて、更に信号識別器1
4の闇値を分割して設定してもよい。
なお、父上記実施例では信号識別器14は、パーシャル
レスポンス(1,−1)フィルタ13出力の雰レベルと
下位(負)レベルの間にのみ闇値を備えた場合について
説明したが、信号識別器14の闇値をパーシャルレスポ
ンス(1,−1)フィルタ13出力の上位(正)レベル
と零レベルの間に設定する場合にも、閾値電圧発生回路
15の第1から第N+1の電流源の電流の流れを逆方向
とすることにより同様の効果を達成することができる。
また、信号識別器を2台用い、パーシャルレスポンス(
1,−1)フィルタ13出力の零レベルの上(正)およ
び下(負)に同時に闇値を有する場合にも同様の効果が
得られるが、スイッチは零レベルの上および下の閾値電
圧発生回路で共用できる。
〔発明の効果〕
この発明は、パケットを受信終了時にキャリアオフ検出
パルスを出力するキャリアオフ検出回路と、前記パーシ
ャルレスポンス(1,−1)フィルタの出力信号が与え
られるとともに予め設定された異なる規定電圧が夫々与
えられて、それぞれの規定電圧を該出力信号のピーク値
が越えた場合にレベル検出パルスを夫々出力する複数の
比較回路と、これら比較回路の各出力パルスによりセッ
トされるとともに前記キャリアオフ検出回路の出力によ
り夫々リセットされる複数のフリップフロップと、これ
らフリップフロップの出力信号により複数の異なる閾値
電圧を前記信号識別器に対して出力する閾値電圧発生回
路とを備えて、信号識別器のしきい値を受光レベルに応
じて自動的に変化するようにしたので、受光電力の大き
い領域で衝突誤検出に対し安定に動作し、衝突誤検出の
発生しない受光電力範囲を拡大することができる。
又、特別なPR(1,−1)フィルタを使用しなくても
本装置の試験調整が容易にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る第1実施例の衝突検出機能付送受
信装置の構成図、第2図は第1実施例のパーシャルレス
ポンス(1,−1)フィルタ出力波形図、第3図は第1
実施例の信号衝突検出レベル差および闇値対受光電力特
性図、第4図は本発明に係る第2実施例の衝突検出機能
付送受信装置の構成図、第5図は第2実施例のパーシャ
ルレスポンス(1,−1)フィルタ出力波形図、第6図
は第2実施例の信号衝突検出レベル差および闇値対受光
電力特性図であり、第7図は従来の衝突検出機能付送受
信装置の構成図、第8図は従来の衝突検出機能付送受信
装置の衝突検知可能レベル差および闇値対受光電力特性
図、第9図は従来のパーシャルレスポンス(1,−1)
フィルタの出力波形図である。 1・・・信号入力端子、2・・・グイパルス符号化回路
、3・・・LEDドライバー、4・・・LED、11・
・・APD、12・・・プリアンプ、13・・・パーシ
ャルレスポンス(1,−1)フィルタ、14・・・信号
識別器、15・・・閾値電圧発生回路、16・・・第1
の電流源、17・・・抵抗、工8・・・衝突検出回路、
19・・・データ再生出力端子、20・・・衝突検出パ
ルス出力端子、21・・・タイミング抽出回路、22・
・・ブロック同期回路、23・・・レベル検出器、24
・・・第1の規定電圧入力端子、25・・・第1の比較
回路、26・・・第1のフリップフロップ、27・・・
第2の定電流ネ、28・・・第1のスイッチ、29・・
・キャリアオフ検出回路、30・・・第2の規定電圧入
力端子、31・・・第2の比較回路、32・・・第2の
フリップフロップ、33・・・第3の定電流源、34・
・・第2のスイッチ。 代理人  大  岩  増  雄(ばか2名)第2図 
第1寅方巨jW+Jt+レヘール変勿図Z3 図 UK
*ff’Jf)¥!−4’LUt光電力 Cdam p
eak〕 第5図 第2笑施う列のレヘ゛ル斐初図1)C 第6図 嘉2尖施の特・11図 受光2力 [dBmpeak〕 冨8図 第9図 手続補正書(自発 昭和  年  月  日 特許庁長官Nl            621047
ベシ 1、事件の表示   特願昭61−207070号2、
発明の名称 送受信装置 36補正をする者 代表者志岐守哉 5、補正の対象 発明の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 (1)明細書第2頁第19行目73到第20行目「搬送
波感知多重アクセス/?!i突検出方式」とあるのを「
衝突防止形搬送波検知マルチプルアクセス方式」と補正
する。 (2)同書第18頁第13行目「ユニポーラ出力」とあ
るのを「ユニポーラ信号」と補正する。 (3)同書第23頁第5行目「特別なPR(1゜−1)
」とあるのを「低損失、広帯域、低歪み特性を有する特
別なPR(1,−1)Jと補正する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パケット送信データを1B2B符号変換後に強度
    変調して通信路に送信する送信器と、この送信信号を受
    信して交流変換するパーシャルレスポンス(1、−1)
    フィルタと、このパーシャルレスポンス(1、−1)フ
    ィルタの出力信号が供給されてこの出力信号における零
    レベルよりわずかにずれた閾値電圧で信号識別する信号
    識別器と、1B2B符号の復号のためのブロック同期確
    立後この信号識別器の出力の符号列により符号遷移則違
    反を検出し受信パケットが衝突状態にあることを検出す
    る衝突検出回路とを備えた衝突検出機能付送受信装置に
    おいて、パケットを受信終了時にキャリアオフ検出パル
    スを出力するキャリアオフ検出回路と、前記パーシャル
    レスポンス(1、−1)フィルタの出力信号が与えられ
    るとともに予め設定された異なる規定電圧が夫々与えら
    れて、それぞれの規定電圧を該出力信号のピーク値が越
    えた場合にレベル検出パルスを夫々出力する複数の比較
    回路と、これら比較回路の各出力パルスによりセットさ
    れるとともに前記キャリアオフ検出回路の出力により夫
    々リセットされる複数のフリップフロップと、これらフ
    リップフロップの出力信号により複数の異なる閾値電圧
    を前記信号識別器に対して出力する閾値電圧発生回路と
    を備えたことを特徴とする送受信装置。
  2. (2)前記閾値電圧発生回路を、第1の定電流源と直列
    に接続された抵抗器と、前記複数のフリップフロップに
    より夫々開閉される複数のスイッチと、これらスイッチ
    により前記第1定電流源と並列に夫々接続される複数の
    定電流源とにより構成したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の送受信装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446120U (ja) * 1990-08-13 1992-04-20

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