JPS5819065A

JPS5819065A - Ｍｎ変調装置

Info

Publication number: JPS5819065A
Application number: JP56116742A
Authority: JP
Inventors: Takanori Senoo; 孝憲妹尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-02-03

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】本発明は、１ワードがＭビットで表わされる符号をＮビ
ットで１ワードの符号に変換し、さらにＰビットの符号
を付加して合計Ｎ十Ｐビットで１ワードの符号を構成し
、この符号をＮＲＺＩ符号１こ変換して送出する符号変
調方式（以下これを略してＭＮ変調と称する）に基づく
変調装置に関するものである。

一般にディジタル信号を送受する場合、伝送線路は一般
には低域通過フィルタの特性を示すので、信号の周波数
スペクトルは高域成分の少い時、即ち、信号の最小反転
期間の大きい程、符号量干渉を受は難い。又、受信信号
からクロック再生が安定に行なえるためには、信号の最
大反転区間は小さい程好ましい。さらｆこ、波形再生が
安定に行なえるため１こは、信号の直流平均値は一定で
あることが望ましい。これらの要求を満たす変調方式の
１つがＭＮ変調方式である。

次にＭＮ変調方式１こつぃて説明する。ＭＮ変調方式に
おいては、１ワードがＭビットよりなるデータをＮビー
ノドのパターンに変換しくＮ＞Ｍ）、さらにＰビットの
符号を付加しく　Ｐ（Ｎ　）　、合計でＮ＋Ｐビットの
符号に変換し、これをＮＲＺ　Ｉ信号Ｉ（変換して送信
する。Ｍビットの符号がＮビットｆこ変換されるので、
伝送周波数帯域が増すように思われるが、ＮＲＺＩｉ号
に変換された信号の最小反転区間はＴｍ１ｎ　（≧Ｐ）
に、最大符号反化期間はＴｍ　ａ　ｘ＋こなるようにＮ
ビットの符号とＰビットの付加符号が選ばれるので、結
単的には、（Ｎ十Ｐ／Ｍ　）　／　Ｔｏ−ｔｉｎ倍となる。例えば
、Ｍ＝８　、Ｎ＝１４　、Ｐ＝８゜Ｔｍ１ｎ＝　８の場
合上式の値は約０７となる。従ってＭＮ変調を行なうと
伝送帯域を減らす可能である。

符号反転区間を上記の条件を満たすように定めるには、
Ｍビット符号をＮビット符号に変換する変換テーブルを
上記条件を満たすように定めておけば良い。Ｎを適当に
定めればこの条件は満たされる。このようにすれば、１
ワードの符号内では上記条件を満たすが、各ワードの連
結部分で条件を満たさなくなる恐れがある。従って各ワ
ードの連結部分にさらにＰビットの符号を付加し、龍後
のワードパターンに応じてＰビットパターンを加減すれ
ば、上記条件を満たすことができる。

さらに、このＰビットパターンを適当に選び、ＮＲＺＩ
ｉ号のビットを”１°の個数と０”の個数の差（これを
直流平均値という）が最小になるようにすると、直流分
を通さない伝送路において波形歪を少くして伝送するこ
とが可能となる。さらに、復調時のワード同期をとるた
めに、何ワード毎かに同期信号を挿入する。

以下本発明のＭＮ変調方式を実現する具体的なＭＮ灰調
装置の一実施例について説明する。第１図にＭＮ変調装
置のブロック図を示す。Ｍビットの入力信号（ホ）は変
換テーブルの書き込まれた読出し専用メモ！ｊ　（ＲＯ
Ｍ　）　（１）を用いてＮビットに変換される。Ｎビッ
トに変換されｒこデータ（ｎ）は直列に出力され、Ｐビ
ットで構成されるすべての付加パターンの数だけ分岐し
、各々の付加パターン検査回路＜５）　（６）〜（７）
により付加パターンが付加され、前記Ｔｍ　ｉ　ｎ　、
Ｔｍａ　ｘ　＊などの条件を満たすか否かが調べられる
。例えば＠２図の付加パターン検査回路（５）において
、プリセット付シフトレジスタ値ＭによりパターンＰ１
が付加されたＮ＋Ｐビットのデータ（０）をさらに２回
路に分岐し、各々符号の反転区間検査回路い４および直
流平均値検査回路−に入力される。

符号の反転区間検査回路ｈｎは、第８図に示すように、
Ｎ＋Ｐビットのデータ（０）でクリヤされるカウンタ（
５２１）と、その出力信号（ｑ）を人力する最小反転区
間検査回路（５２２）　、最大反転区間検査回路（Ｆａ
ｆｌ）と、データ（ｏ）を入力する疑似同期信号検査回
路（５２４）と、それらの検査出力の論理和回路（５２
５）と１こより構成される。

次に各々の検査回路の動作を述べる前に、ＮＲＺＩ信号
について説明する。第４図に示す如＜　、ＮＲＺＩ信号
は、入力信号（０）が論理°１”の時に反転する信号で
ある。従って反転区間の検査ケ行なうＣζは、入力信号
（ｏ）の論理゛１′の間隔を測ればよく、入力信号（０
）でクリヤされるカウンタ（５２１）の出力信号６）を
調べれば良い。

先ず最小反転区間検査回路（５２２）は、第５図に示す
よ、うに、入力信号（０）の立下りエツジでセットされ
るフリップフロップ（６２２２）と、前記カウンタ（５
２１）の出力信号（ｑ）から腫少反転区間Ｔｍ１ｎ−１
をデコードし、その出力（Ｃ）をフリップフロップ（５
２２２）のりセント端子に加えるゲート回路（５２２１
）と、フリップフロップ（５２２２）の出力（ｒ）と前
記人力信号（０）との論理積をとりその出力（ｓ）を出
す論理種回路（５２２８）よりなる。この回路の動作は
第４図に示すように、入力信号の論理°１′の間隔が最
小反転区間Ｔａｎ　ｉ　ｎに満たない場合５こはフリッ
プフロップ（５２２２）の出力（ｒ）はセットされたま
まとなり、入力信号（０）の次の論理°１”との論理積
により、最小反転区間違反信号が出力（Ｓ）に出る。本
例ではＴｍ１ｎ　＝　８　　とした。カウンタは０から
カウントするので、カウンタ値が２となれば、最小反転
区間ｆこ違反しない。

最大反転区間検査回路（５２８）はカウンタ（５２１）
の出力（ｑ）より最大反転区間Ｔｍａｘをデコードして
出力するゲート回路である。第４図に示すように、Ｔｍ
ａｘ　＝　６　　とすれば出力（１）が得られる。この
場合はカウンタの値が６となれば、最大反転区間に違反
する。

疑似同期信号検査回路（５２４）は、第６図に示すよう
に、入力信号（０）をシフトするシフトレジスタ（５２
４１）と、その並列用カバターン（ｖ）が同期信号と一
致することを検出するゲート回路（５２４２）とをこよ
り構成される。第４図１こ示す例では、同期パターンは
°１００１００”　とした。正規の同期信号の位置では
、疑似同期信号検査回路（５２４）の出力を止めるため
にゲート回路（５２４２）ｔこは同期区間信号（ｙ）が
入力され、その時、同期パターンを検出しても出力（Ｕ
）が出ないようにしている。

このように検出された各信号（Ｓｌ　）　（ｔ）（ｕ）
は第８図の入力（ｓ）　（ｔ）　（ｕ）の論理和でセッ
トされるフリップフロップよりなる論理和回路（５２５
）　ｉこ入る。論理和回路（５２５）の出力０）は入力
信号（０）が最小反転区間または最大反転区間憂こ違反
した場合か５もしくは疑似同期信号が検出された場合に
１次に述べる直流平均値比較禁止信号として出力される
。このフリップフロップよりなる論理和回路（５２５）
はワード毎にリセットされる口符号の直流平均値検査回路嗜は、第７図に示すように、
入力信号（０）の論理°１”で反転してＮＲＺＩ信号（
ｅ）を発生するフリップフロップ（５８１）と、その出
力（ｅ）を一方の入力とする排他論理和回路（５８２）
と、その出力（ｆ）によりカウントアツプまたはカウン
トダウンを行うアップダウンカウンタ（５８Ｂ）と、そ
の借り出力（ωにより反転するフリップフロップ（５８
４）とにより構成される。フリップフロップ（５８４）
の出力（ｈ）は上記排他論理和回路（５８２）の他方の
入力となるように構成されている。

直流平均値検査回路−の動作は第４図におけるＮＲＺＩ
信号の論理°１”の区間と論理”０”の区間の差をカウ
ントし、直流平均値とするものである。伝送路では論理
“１°の信号は直流の流出を意味し、論理“Ｏ”の信号
は電流の流入を意味する。この電流の流出量と流入量が
長期的に見て等しければ、直流分はないことになり、血
流成分を通さない伝送路であっても信号は伝達され得る
。従って本ＭＮ変調方式においては、この直流平均値が
常シこ０に近づくように付加ビットパターンｌ）を決定
する。

そのために、先ず本回路では、直流平均値をアップダウ
ンカウンタ（５３Ｂ）によりカウントする。そのカウン
ト方法は、直流平均値を絶対値と正負の符号に分けてカ
ウントする方法である。なせならば、直流平均値の正負
は問題でなく、絶対値が小さくなるように制御すること
が重要であるからである。さらに負数を２の補数で表オ
〕すカウンタでは、その絶対値の大小を比較するのに一
且絶対値に変換せねばならず、この変換のためには、正
負判定回路および負の場合には２つの補数をとる回路が
必要１仁なり、回路規模が大きくなる欠点がある。本回
路方式によね、ば、簡単な回路構成で絶対値カウンタも
実現できる。

以下その動作を述べる。第７図のフリ、プフロップ（５
８４）は直流平均値の正負を表わす符号ビットを表わし
ている。最初直流平均値は正、ＮＲＺＩ信月（ｅ）はカ
ウントアツプを指定していたと仮定すると、フＩＪ　ツ
ブフロップ（５８４）の出力（１１）は論理・０“であ
り、ＮＲＺ　Ｉ信号（ｅ）はそのまま排他論理回路（５
８２）を通り、アップダウンカウンタ（５８８）のカウ
ントアツプを指示する信号（ｆ）としてアップダウンカ
ウンタ（５８Ｂ）に加えられる。次にＮＲＺＩ信号（ｅ
）が反転し、従ってダウン信号（ｆ）がアンプダウンカ
ウンタ（１，１８８）に加えられると、カウンタはカウ
ントダウンを始める。カウンタ値が°０”になると借り
信号（ｇ）が出力され、フリップフロップ（５８４）は
反転し、直流平均値が負ｔこなった事を表イ）す。その
結果、排他論理和回路（５８２）を通る信号は反転され
るので、ＮＲ７，ｌｔ号（ｅ）が引続きカウントダウン
を指示していても、カウンタはカランＩ・アップを始め
る。

このときカウンタ値は直流平均値の絶対値を表オ〕して
おり、その符号はフリップフロップ（５８４）の中にあ
る。この様にしてカウントされた直流平均値の絶対値は
カウンタ（５８８）の出力信号（ｄ）として出力される
。

この９＋こして、付加ビットパターンＰのすべての組み
合わせについて同様の検査が各々の検査回［（５）　（
８）〜（７）で行なわれ、その各々の検査出力（ｉ）ω
）。

（げ（ｄ７〜（げ（ｄＴが第１図の比較回路（４）に入
る。比較回路（４）は第８図に示す如く２数の大小比較
回路■の１−　’）−構造よりなる。最左段の大小比較
回路θηは先に述べた一組の直流平均値検査信号（ｄ）
　（ｄｙおよび各々の比較禁止信号（ｉ　）　（ｉｙを
入力し、２数（ｄ）　（ｄｙの大小比較を行い、小さい
方の値を次段（こ出力する。

比較禁止信号（ｉ）（げは各々の入力（ｄ）　（ｄｙの
最上位ビットとして入力される。従って例えば比較禁止
信号（ｉ）が論理°１°であれば、ｄ＋ｊの値はｄ′の
値にかかわらず、ｄ’＋ｉ’より大きく、大小比較回路
（４◇は小さい方の信号（ｄ）’　、　（ｉｙを次段に
出力する。以下同様に各段で大小比較が行なわれ、最終
段の大小比較回路θ檜の出力（ａ）として最小の直流平
均値が得られる。この値は、次の付加ビットを決定する
ため初期値として各付加パターン検査回路（５）　（６
）〜（７）の直流平均値検査回路り環内のアップダウン
カウンタ（５３８）にプリセットされる。

一方、各段の大小比較回路ＯＩ〜−の比較結果信号（ｂ
）は付加パターン決定回路（２）に加えられる。

付加パターン決定回路（２）は、第９図に示す如く、シ
フトレジスタ３０と、プリセット付シフトレジスタ（イ
）の直列接続されたものである。シフトレジスタ３カは
各々の付加パターン検査回路（５）　（６）〜（７）の
検査時間を稼ぐために必要で、比較結果信号（ｂ）が付
加パターン決定回路（２）に加えられる時間まで、信号
（ｎ）を保持する。プリセット付シフトレジスタに）は
比較結果信号色）に従って最適付加パターンを決定し、
信号（ｎ）に付加する。

このようにして最適付加パターンの付加された信号Ｕ）
はフリップフロップ（３）に加えられ、ＮＲＺＩ信号（
２）に変換されて出力される。

なお本実施例では復調装置については述べなかったか、
復調方法は従来と同様にＮＲＺＩ信号をフリップフロッ
プと排他論理回路よりなるＮＲＺＩ変換回路を通した後
、同期信号を検出してワード同期をとり、付加パターン
を読みとばしてｎビットパターンをＲＯＭ回路又は類似
の回路を用いてｍビットに変換すればよい。

また本実施例では、疑似同期信号検査回路としてシフト
レジスタとゲート回路を用いたが、カウンタ（５２１）
の出力をデコードして用いてもよい。

本実施例の場合は、カウンタ埴力１．　ｌ　、　２　、
０゜１．２”と変化すれば疑似同期パターンを検出した
事になる。

以上、本発明によるＭＮ変調装装置を用いれば、伝送信
号の周波数帯域を下げることが出来、しかも信号自身か
らクロックは安定に再生でき、直流成分の伝送が行えな
い様な伝送路においても、安定に信号の伝送が行え、デ
ータ伝送、ディジクルデータの記録再生１こ用いて絶大
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＭ　Ｎ父調装置のブロック図、第
２図は付加パターン検査回路のブロック図、第８図は符
号の最小反転区間、最大反転区間、疑似同期信号検査回
路のブロック図、第４図は付加パターン検査回路の動作
を説明するためのタイミング図、第５図は符号の最小反
転区間検査回路図、箇６図は疑似同期信号検査回路図、
第７図は直流平均値検査回路のブロック図、第８図は大
小比較回路のブロック図、第９図は付加パターン決定回
路のブロック図である。（１）・・・ＭＮ符号変換器、（２）・・・付加パター
ン決定回路、（３）・・・ＮＲＺ　Ｉ変換用フリップフ
ロップ、（５）　（６）〜（７）・・・付加パターン検
査回路、ワ】）・・・プリセット付シフトレジスタ、（
５乃・・・符号の反転区間検査回路、（−・・・直流平
均値検査回路、（５２１）・−・カウンタ％　（５２２
）・・・最小反転区間検査回路、　　（５２８）・・・
最大反転区間検査回路、（５２４）・・・疑似同期信号
検査回路、（５２２１）・・・ゲート回路、　　（５２
２２）・・・フリップフロップ、　　（５２２８）・・
・論理積回路、（６２４１）・・・シフトレジスタ、（
５２４２）・・・ゲート回路、　　（５８１）・・・フ
リップフロップ、（５８２）・・・排他論理回路、（５
８８）・・・アップダウンカウンタ、（５８４）・・・
フリップフロップ、ＧＩＨ−Ｕ・・・大小比較回路、（
ハ）・・・シフトレジスタ、に）・・・プリセラトイ寸
シフトレジスタ、　６ｎｌ・・・Ｍビット入力信号、　
（ｎ）・・・Ｎビット信号、（ｄ）・・・直流平均値、
０）・・・比較禁止信号、（Ｚ）・・・ＮＲＺＩ出力信
号代理人　森本義弘第５図第５図第７図第３図第デ図

Claims

【特許請求の範囲】

１．１ワ一ドＭビットの符号をＮビットに変換し、さら
ＥこＰビットの符号を付加した後、ＮＲＺ　Ｉ信号に変
換する符号変調方式（ＭＮ変調）の変調装置であって、
Ｍビットの符号をＮビットに変換する符号変換回路と符
号の最小反転区間検査回路と最大反転区間検査回路と疑
似同期信号検査回路よりなる反転区間検査回路および直
流平均値検査回路とを有し、これら検査回路の出力によ
りＮＲＺＩ信号ビットの“１°の個数と°０″の個数の
差である直流平均値が最小となるように付加すべきＰビ
ットパターンを決定することを特徴とするＭＮ変調装置
。２、符号の最小反転区間検査回路と最大反転区間検査回
路は、Ｎビットに変換された符号にＰビットの符号が付
加された信号の論理”】”によりクリヤされるカウンタ
のカウント値により符号の最小反転区間、−最大反転区
間を検査することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のＭＮ変調装置。８、　直流平均値検査回路は、アップダウンカウンタと
、該アップダウンカウンタの借り出力により反転するフ
リップフロップと、該フリップフロップの出力とＮＲＺ
Ｉ信号との排他論理和をとる排他論理和回路よりなり、
該排他論理和出力により上記アップダウンカウンタのカ
ウントアツプまたはカウントダウンを決定することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のＭＮ変調装置。４、付加されるＰビット符号の許されるすべてのパター
ンに対して、各々上記符号の最小反転区間検査回路と最
大反転区間検査回路と疑似同期信号検査回路よりなる符
号の反転区間検査回路および直流平均値検量回路を持ち
、各々のＰビットパターンの中から、上記検査のいづれ
にも違反せずかつ直流平均１直の絶対値の最小のものを
選択する大小比較回路により、付加すべきＰビットパタ
ーンを決定することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のＭＮ変調装置。５、疑似同期信号検査回路はシフトレジスタとその並列
出力をデユードするゲート回路ｆこより疑似同期信号を
検出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
Ｍ　Ｎ変調装置。