JPH02244854A - デジタル信号再生方法 - 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、デジタル信号伝送における信号再生方法に
関し、より詳細には、周波数偏移変調（Ｆ　Ｓ　Ｋ　；
　　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　５ｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ　
）方式を用いるデジタル信号伝送における受信情報中の
誤りを検出し訂正するデジタル信号再生方法に関する。

［従来の技術］ 音声や画像、デジタル符号などのベースバンド信号は、
変調され、搬送波（キャリア）に載せられて伝送路上を
伝送する。デジタル信号を伝送路に適合した形態に変化
させる変調方式として、搬送波の周波数を変調信号に応
じて変化させる方式、周波数偏移変調がある。また、搬
送波の種類により、正弦波搬送波変調やパルス変調があ
る。

デジタル信号の周波数偏移変調は、デジタル信号Ｄｓに
応じてパルス搬送波の周波数が変化し、例えば、第４図
のタイムチャートに示すように、デジタル信号の値が０
“またはＬ″のときは、搬送波の周波数が低い周波数ｆ
Ｌに、デジタル信号の値が”１”または“Ｈ″のときは
、周波数が高い周波数ｆＨに変換される。

周波数偏移変調によるデジタル信号伝送では。

変調された波形、すなわち被変調波を送信機により伝送
路上に送信され、減衰、歪み、雑音などを受けた後、受
信機で受信される。受信機では、減衰、歪み、雑音など
の影響を抑制し、被変調波に含まれる周波数の変化を取
り出し、デジタル信号に復元して復調を行なう。

パルス周波数偏移変調（以下、ＦＫＳと略記する）によ
る従来の送受信回路例の基本構成ブロック図を第５図に
示す。

この送受信回路の基本構成は、ＦＳＫ信号発生回路と、
送信回路と、伝送路と、受信回路と、識別回路と、リド
リガータイマーおよび再生回路を備える信号再生部とか
らなる。

この送受信回路の動作を、第６図に示すタイムチャート
を用いて説明する。

デジタル信号Ｄｓは信号人力ａより入力され、高い周波
数ｆＨが搬送波人力すから、また低い周波数ｆＬが搬送
波人力Ｃから入力される。第５図に示す基本構成のＦＳ
Ｘ信号発生回路で、デジタル信号Ｄｓは、パルス搬送波
がｆＬとｆＨとの２種の周波数であるＦＳＸ信号に変調
され、出力ｄから送信回路を介して伝送路上に送信され
る。

送信回路により伝送路に出力された変調信号は、伝送路
で減衰、歪み、雑音などを受け、受信回路に入力される
。受信回路に入った信号は増幅され、引き続いて識別回
路に入力され、識別回路出力ｇからＦＳＸ信号に第６図
に示すようなタイミングチャートで出力される。

識別回路で再生されたＦＳＸ信号は、リトリガタイマー
のタイマー回路に入力される。このタイマー回路では、
搬送波の高い周波数ｆＨと低い周波数ｆＬとの周期をＴ
ＨとＴＬとすると、例えば（ＴＨ＋ＴＬ　）／２＝Ｔに
時間設定されている。

このタイマー回路および再生回路では、ＦＳＫ信号の周
波数変化のエツジを、すなわち信号の立上り若しくは立
下りを捕らえて、信号変化の周期が前記の設定時間Ｔよ
り長い場合、デジタル信号の値を０”、Ｌ″′に、短い
場合、デジタル信号の値を”１”、”Ｈ“に変換される
。その結果、タイマー出力りおよびラッチ出力ｉからは
、第６図に示すタイムチャートのように変換され、信号
再生部の出力ｊかうは、第６図に示すタイムチャートの
ようにＦＳＸ信号が再生デジタル信号Ｊに再生される。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、ＦＳＸによる信号伝送において、伝送路
、受信回路、識別回路で雑音などが混入し、識別回路出
力信号に、第７図に示すような”ヒゲが生じることがあ
る。

第７図に示すように、このように識別回路出力信号にヒ
ゲが乗っても、搬送波の周期が設定時間Ｔより短いとデ
ジタル信号”ｌ“に変換するので、周期の短いｆｌ（の
領域では、ヒゲ部分も”１”に変換され、結果的にデジ
タル信号が正しく再生される。他方、周期の長いｆＬの
領域では、搬送波の周期が設定時間Ｔより長いときにの
みデジタル信号の値を”０“に変換するので、第７図に
示すように、ヒゲ部分をｆＨと誤認し、ヒゲが生じたｆ
Ｌの領域で、タイマー出力りで”１”に維持され、ラッ
チ出力ｉでも訂正されず、ヒゲ部分でデジタル信号は、
約１周期分“１”として再生され、デジタル信号が正確
に再生されない恐れがある。

この発明は上述の背景に基づきなされたものであり、そ
の目的とするところは、伝送路、受信回路、識別回路な
どによりノイズなどが混入して再生ＦＳＫ信号にヒゲが
乗っても、正確にデジタル信号が再生され、信頼性の高
いＦＳＫデジタル信号伝送を行なうことができるデジタ
ル信号再生方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段］ 発明者らは、上記課題解決のために種々の研究開発を行
なった結果、デジタル信号出力が搬送波の少なくとも２
（ｎ≦２）の周期分の時間変化が無かった場合に、すな
わち、デジタル信号が継続する場合、初めてデジタル信
号出力を再生デジタル信号の出力とすれば、この発明の
目的達成に有効であることを見いだし、この発明を完成
するに至った。

すなわち、この発明によるデジタル信号の信号再生方法
は、受信された周波数偏移変調信号の立上り若しくは立
下りを検知し、検知された信号変化の時の搬送波の周期
が所定の設定時間より長いか若しくは短いかにより、デ
ジタル信号に変換して再生する方法であって、 周波数偏移変調信号から変換されたデジタル信号の値が
変化してから搬送波の少なくとも２周期分の間に、その
デジタル信号の値が変化がなかったとき、デジタル信号
の真正値として再生出力することを特徴とするものであ
る。

［作　用３ 上述の構成からなるこの発明では、以下のように動作す
る。

送信回路により伝送路に出力された変調信号は、通常、
受信回路に入力され、受信回路に入った信号は、識別回
路に入力され、ＦＳＫ信号として出力される。ＦＳＫ信
号の変化の立上り若しくは立下りを捕らえて、信号変化
時の搬送波の周期が設定時間より長い若しくは短いかに
より、言い損えれば、その設定された時間内に搬送波の
変化点があるか否かにより、デジタル信号の値を”０”
若しくは”１”に変換して、ＦＳＫ信号がデジタル信号
に一応再生される。この発明では、周波数偏移変調され
た信号をデジタル信号に一応変換再生するが、信号変化
してから搬送波の少なくとも２周期分の間にデジタル信
号の値が変化がなかったとき、初めてデジタル信号の真
正値として再生する。

［実施例］ 以下に、この発明を実施例に基づき具体的に説明するが
、この発明はその要旨を超えない限り以下の例に限定さ
れるものではない。

第１図に、この発明によるデジタル信号再生方法に用い
ることができる信号再生回路の構成例のブロック図を示
す。

この構成例では、受信回路と、識別回路と、リドリガー
タイマー、再生回路、信号継続検出回路および補正回路
を備える信号再生部とからなる。

この回路の動作を、第２図に示すタイムチャートを用い
て説明する。

デジタル信号Ｄｓは、送信側で、パルス搬送波のｆＬが
デジタル信号の値″′０”に対応し、ｆＨがデジタル信
号の値″１″に対応するＦＳＸ信号に変調され、送信回
路により伝送路を介して受信回路に入力される。信号は
受信回路で増幅され、引き続いて識別回路に入力され、
識別回路出力ｇからＦＳＫ信号が第２図に示すようなタ
イムチャートで再生出力される。この第２図では、伝送
路、受信回路、識別回路などによりノイズなどが混入し
て再生ＦＳＫ信号のｆＬ域にヒゲが乗っている。

識別回路で再生されたＦＳＫ信号は、搬送波の高い周波
数ｆＨの周期をＴ）ｌとし、低い周波数ｆＬの周期なＴ
Ｌとすると、 （Ｔ）Ｉ　＋ＴＬ　）／２＝Ｔに時間設定されているリ
トリガタイマーに入力され、更に再生回路に入力される
。

このタイマーおよび再生回路では、ＦＳＫ信号の変化の
エツジを、すなわち信号の立上り若しくは立下りを捕ら
えて、搬送波の周期が上記の設定時間Ｔより長い場合、
デジタル信号の値を“０”に、短い場合、デジタル信号
の値を”１”に変換される。その結果、タイマー出力り
およびラッチ出力ｉからは、第２図に示すタイムチャー
トのように変換され、再生回路の出力ｊ°からは、第２
図に示すタイムチャートのようにＦＳＸ信号がデジタル
信号に一応、変換再生される。

第２図のタイムチャートに示すように、このように識別
回路出力信号の周期の長いｆＬでヒゲが乗っていると、
設定時間内に搬送波の変化点があるので、第２図に示す
ように、ヒゲ部分をｆＨと誤認する。従って、ヒゲが生
じたｆＬの領域に一部分で、タイマー出力りが”１”に
誤認され。

ラッチ出力ｉでも訂正されず、デジタル信号の値は、約
１周期分“１“とじて再生され、デジタル信号が正確に
再生されない。

ノイズを含んだ再生回路の出力ｊ゛は、識別回路出力ｇ
と共に信号継続回路に入力される。この例の信号継続回
路では、デジタル信号の値が、搬送波の何周期分継続し
たかを計数する。この信号継続回路の構成例を第３図に
示す。

信号継続回路からの出力には、識別回路出力ｇと共に補
正回路のＡＮＤゲートに入力され、第２図のタイムチャ
ートに示すように、ラッチクロックｍが出力する。

補正回路のフリップフロップには、同期させるラッチク
ロックｍと共に、再生回路の出力ｊ°が入力される。

その結果、第２図に示すタイムチャートに示すように、
再生回路の出力Ｊ′のデジタル信号は、設定された搬送
波の２周期分の間、デジタル信号の値が継続した場合に
、真正な値であるとして、デジタル信号の出力ｊを行な
う。

実施例では、継続する周期期間の設定は、２周期（ｎ＝
２）であったが、デジタル信号の伝送レートｆｄと搬送
波のｆｌとの関係、波形歪および遅延が、データの伝送
に影響が無いように、とのｎを任意に設定することがで
きる。

［発明の効果］ 下記の例から実証されるように、この発明のデジタル信
号再生方法により、周波数偏移変調方式を用いるデジタ
ル信号伝送において、伝送路、受信回路、識別回路から
のノイズなどの混入により、受信情報中にヒゲが乗って
も、誤りを検出し訂正して安定した信号再生を行なうこ
とができ、デジタル信号伝送の信頼性を高くすることが
できる。また、この発明の信号再生方法は、同軸による
信号伝送だけではなく、光による信号伝送にも利用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のデジタル信号再生方法に使用する
ことができる回路例の構成を示すブロック図、第２図は
、第１図に示す回路の動作を示すタイムチャート、第３
図は、信号継続検出回路例の構成を示す回路図、第４図
は、周波数偏移変調方式を説明するためのタイムチャー
ト、第５図は、従来の周波数偏移変調方式による送受信
回路のブロック図、第６図は、第５図に示す回路の動作
を示すタイムチャート、第７図は、再生ＦＳＸ信号にヒ
ゲがある場合のタイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受信された周波数偏移変調信号の立上り若しくは立
   下りを検知し、検知された信号変化時の搬送波の周期が
   所定の設定時間より長いか若しくは短いかにより、デジ
   タル信号に変換して再生する方法であって、 周波数偏移変調信号から変換されたデジタル信号の値に
   変化があり、そのデジタル信号の値が搬送波の少なくと
   も２周期分の時間に変化がなかったとき、デジタル信号
   の真正値として再生することを特徴とするデジタル信号
   再生方法。