JP3746232B2 - Cmi符号の符号化および復号化方法、cmi符号化回路、およびcmi復号化回路 - Google Patents
Cmi符号の符号化および復号化方法、cmi符号化回路、およびcmi復号化回路 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル信号の符号化と復号化に係り、特にCMI(Coded Mark Inversion)符号を用いたディジタル信号の符号化と復号化に関する。
【0002】
【従来の技術】
国際電気通信連合(ITU−T)の勧告G.703−Annex A等で規定されたCMI符号は、2値のディジタル信号(0と1、あるいはLとH)の各信号(ビット)の周期をTとすると、0(L)の場合は周期がT/2の2ビットを01(LH)とブロック符号化し、1(H)の場合は該2ビットを00(LL)または11(HH)と交互にブロック符号化するものである。尚、本明細書では、上記の周期Tのビット、または周期T/2の2ビットをタイムスロットと称することがある。 CMI符号を用いるとディジタル信号の伝送速度が実効的に2倍に上昇するが、入力信号の0連続や1連続に対してBSI(Bit Sequence Independence)を確保でき、符号/復号化に必要なハードウェア規模が小さくでき、符号則チェックにより容易に伝送誤りが監視できるなどの特徴があり、伝送速度が数Mビット/秒〜数10Mビット/秒の中小容量光ファイバケーブル伝送システム、局内伝送システム、光加入者線伝送システム、光データリンク等の分野で広く用いられている。
【0003】
又、CMI符号は、CRV(Coding Rule Violation)と称する手法で上記符号を規則的に誤らせ、主信号より低速な信号を主信号に重畳可能な冗長符号である。具体的には、監視制御信号、8kHzフレーム信号、音声やデータ信号等を重畳して伝送するシステムが用いられている。尚、上記CRVには、主信号の0(L)を10(HL)と符号化するCRV0と、主信号の1(H)を11(HH)もしくは00(LL)と符号化する際、その前の1が符号化された符号と同一極性とするCRV1がある。
【0004】
尚、上記説明では、信号の状態“0”と“1”とを各々“L”と“H”と定義して説明したが、CMI符号化/復号化回路で実際に使用する部品(例えば、ECL素子で構成した部品)によっては、信号の状態“0”と“1”とを各々“H”と“L”定義する場合もある。この場合は、上記説明の“L”と“H”を逆にするだけで問題はない。又、上記関係は、以下の本明細書の記載においても同様である。
【0005】
光伝送システム等のCMI符号にCRVを実行するシステムでは、CRVで重畳する信号が主信号のビットレートF0=1/Tと同期しており、送信側ではCRVフレームを組んで信号を重畳し、受信側でCRVフレーム同期パターンの検出により該信号を抽出する同期CRV重畳伝送システムが用いられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一方、重畳したい信号が主信号とが非同期の場合もあり、同期システムより簡易な構成でCRV重畳を行う為に、CRVフレーム同期の不要な非同期CRV重畳伝送システムの検討も進められている。一例を挙げれば、“CMI符号のCRVを用いたディジタル信号の非同期多重化技術”(昭和57年電子通信学会総合全国大会,2186)の図4に記載された、主信号のm(正整数)ビット毎に重畳する非同期信号のサンプリングを行い、その結果が1(H)であればCRVを施し、0(L)であればCRVを施さない方法で、非同期信号を主信号に重畳する構成である。
【0007】
しかし、上記非同期CRV重畳システムでは、受信側でタイムスロットがCRV表示されたものか、あるいは、伝送誤りを起こしたものかの区別を行うことが難しい。具体的には、上記非同期CRV重畳システムにおいて、図11のように、CRV1の前に信号0がn(正整数)ビット連続し、その前の信号が1である場合(同図実線)、複数の信号0の1ビット(a)または前の信号1(b)に誤りが発生(同図破線)すると、CRV1は1(H)と誤り、さらに、前記(b)の場合は信号をCRV0と誤る。すなわち、誤りが伝播(拡散)される現象が起こるので、伝送路の状態が悪い場合は、受信側で復号した主信号あるいは再生された重畳信号に著しい品質劣化が起こりうる。
【0008】
上記非同期CRV重畳システムでは、主信号の速度より低速な非同期信号を重畳することになるが、伝送システムの性能を向上させるためには、出来るだけ高速な信号を重畳して通信を行うことが望ましい。すなわち、主信号に影響を与えず、かつ、高速な非同期信号を確実に伝送出来る、信号の符号/復号化を行うシステムの実用化が望まれる。
【0009】
本発明の目的は、上述したような主信号に影響を与えずに出来るだけ高速な非同期信号をCMI符号のCRVで確実に重畳伝送するCMI符号化および復号化方法、CMI符号化回路、CMI復号化回路を簡単な手順とハードウェア構成で提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、本発明のCMI符号化方法では、非同期信号を主信号に重畳する為のCRVとしてCRV0だけを用い、該非同期信号を主信号に重畳する符号化方法とした。更に、主信号を重畳信号のCRVで置き換えると、元の主信号が送れなくなるので、CRVを入れるタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送られるべき主信号2ビットを所定の規則で2ビット符号化し、該符号を該次のタイムスロットの前半と後半を用いて伝送する符号化方法とした。尚、本明細書では、CRVを入れるタイムスロットをCRV表示タイムスロット、CRV表示タイムスロットの次のタイムスロットで本発明の符号化方法で2ビット符号化した符号が入るタイムスロットを圧縮タイムスロットと呼ぶ。又、CRV表示タイムスロットと圧縮タイムスロットを纏めて特殊タイムスロットと称することもある。
【0011】
より具体的には、重畳する信号の状態に対応して主信号にCRV0を入れるかどうかを決めておき、例えば、重畳する信号が存在するなら(レベルが1またはH等)CRV0を入れると決めておき、主信号の代わりに前記CMI符号において信号状態「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号であるHL(CRV0)を必要に応じて入れる。そして、CRV0の次のタイムスロットには、CRV0が入るタイムスロットと次のタイムスロットで送るべき2ビットの主信号の極性が同じ場合に該周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の極性が異なる2ビット符号に符号化した符号を入れるようにした。
【0012】
又、復号化方法は、上記符号化方法の逆手順で行うものである。すなわち、受信したCMI符号からCRV0を検出すると、主信号とは別の信号が重畳されていると判断して通知し、CRV0の次のタイムスロットに入っていた2ビット符号を元の2ビットの主信号に復号する方法とし、更に、この通知に基づき所定の時間幅のパルスを生成して符号化側で主信号に重畳した信号を再生する方法とした。
【0013】
尚、上述した本発明のCMI符号化および復号化方法は、特殊タイムスロットに対する符号化および復号化方法を除けば、他は従来のCMI符号化および復号化方法と同じ方法である。
【0014】
又、主信号と重畳する信号をCMI符号に変換するCMI符号化回路は、重畳する信号を所定の周期でサンプリングするサンプラと信号をCMI符号に変換する符号器とを有して、符号器が主信号を従来のCMI符号に変換する一方で、サンプラで重畳する信号をサンプリングした結果に基づき、主信号が入るべきタイムスロットのいずれかのタイムスロット(表示タイムスロット)にCRV0を入れ、該表示タイムスロットと圧縮タイムスロットに入るべき2ビットの主信号を別のCMI符号化規則で変換した符号を入れる構成とした。
【0015】
更に、主信号に別の信号が重畳されたCMI符号から元の信号を再生するためのCMI復号化回路は、受信したCMI符号を元の信号に変換する復号器と、符号器の出力に応じてパルスを生成するパルス生成回路と、パルス生成回路の出力から所定の規則で信号を再生もしくは生成する信号再生回路とを有して、復号器が受信した従来のCMI符号を主信号に変換する一方で、CRV0を検出するとともに、CRV0次のタイムスロットに入った符号を別のCMI符号化規則に基づき2ビットの主信号に変換する。又、復号器が出力するCRV0の検出結果に応じてパルス生成回路が所定時間幅のパルスを生成すると、信号再生回路が該パルスから送信側で主信号に重畳した信号を所定の規則で再生もしくは生成する構成とした。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のCMI符号化および復号化方法と、CMI符号化回路、CMI復号化回路の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の符号化および復号化方法、符号化回路、復号化回路が使用される伝送システムの構成例を示すシステム構成図である。
加入者宅10には伝送終端装置(FSU)11が備えられ、電話等の同期信号を扱う同期端末(TEL)12やデータ端末等の非同期信号を扱う端末(DAT)13がFSU11に接続される。局20には、加入者宅10と同様な伝送終端装置(FOU)21が備えられ、加入者宅10の端末12,13と通信を行う。加入者宅10と局20の間は、光ファイバ等の伝送路30で接続され、加入者宅10と局20との間で送受信される信号は、本発明のCMI符号化方法により符号化されたCMI符号により伝送される。
【0017】
本発明の符号化および復号化方法は、加入者宅10と局20の伝送終端装置11,21の各々に備えた符号化回路(COD)および復号化回路(DECOD)100に使用される。一例を挙げれば、TEL12の同期信号をCMI符号の主信号として符号化して伝送終端装置11を介して伝送する一方で、DAT13の非同期信号を本発明の符号化および復号化方法に基づきCRVを用いて主信号に重畳して伝送する。局20においては、主信号や重畳された信号のそれぞれを伝送終端装置21で取り出し、これらを自装置で用いたり、中継網や他の加入者宅に転送したりする。
【0018】
図2は、本発明のCMI符号化および復号化方法(規則)を示す動作説明図である。本発明のCMI符号化方法では、非同期信号を主信号に重畳する場合に用いるCRVをCRV0(HL)だけとして、重畳すべき非同期信号の有無に応じて所定の規則で主信号が入るタイムスロット(x)110の信号をCRV0に置き換える。具体的には、任意のタイミングで重畳信号が1の場合はx110に主信号の変わりにCRV0を入れ、重畳信号が0の場合はx110を主信号のままとする。尚、重畳信号の0/1とCRV0の有無の関係は、上記説明の逆でも構わない。
【0019】
更に、CRV0を入れたタイムスロット(CRV表示タイムスロット:x)110では主信号が送れなくなるので、x110の主信号とxの次のタイムスロット(圧縮タイムスロット:y)120で送るべき主信号の2ビットを図2の真理値表130で示すa,bの2ビットに符号化し、同図で示したように、CRV表示タイムスロットに続く圧縮タイムスロット(y)120の前半と後半の2ビット(各ビットの周期はT/2)に符号化したa,bを入れる方法とした。
【0020】
尚、上記圧縮タイムスロットに入れる2ビットの主信号を符号化する際、x110とy120の信号極性が同じ場合に符号化ビットa,bの極性を反転させるのは、主信号の2ビット連続誤りを避ける為である。例えば、x=y=0のときにa=b=Lと符号化すると、CRV0に誤りが発生した場合に受信側がCRV表示タイムスロットxと圧縮タイムスロットyに入っていた主信号を2ビットとも1と復号化してしまい、主信号に2ビット連続誤りが発生する。上記現象を防ぐ為、本発明のCMI符号化/復号化方法では、図2に示した符号化規則を用いるものである。
【0021】
上記説明では符号化方法を説明したが、本発明のCMI符号の復号化方法は、CRV表示タイムスロットx110を検出して重畳された非同期信号を抽出後、該CRV表示タイムスロットに続く圧縮タイムスロットy120から図2で示した規則に従い2ビット符号化信号aおよびbを復号して、特殊タイムスロットで伝送されるべき主信号の2ビットを再生する方法である。
【0022】
上述した本発明のCMI符号化および復号化方法において、CRV表示タイムスロットx120に誤りが発生した場合、受信側はこのタイムスロットを1と復号化し、圧縮タイムスロットがHLパターン以外は前半と後半で極性が同一ならば1、異なれば0と復号化する。すなわち、タイムスロットx110または120yのいずれか一方の主信号1ビットだけが誤って復号化される。又、圧縮タイムスロットがHLパターンの場合、このタイムスロットをCRV表示タイムスロットとみなすが、低速の非同期信号を重畳するもので元の信号の長さ(周期)が長いので、CRV位置が1ビット後方シフトしても再生された重畳信号の位相が正常時と比べ殆ど変化しないので、低速の非同期信号を扱う装置に殆ど影響を及ぼさない。そして、圧縮タイムスロットの次のタイムスロットを圧縮タイムスロットとみなして主信号を復号化するが、この場合も主信号の1ビットだけが誤る。
【0023】
圧縮タイムスロットに誤りが発生した場合は、タイムスロットxあるいはyいずれかの一方の主信号1ビットだけが誤る。
【0024】
特殊タイムスロットの直前タイムスロットが1のときにこれをHLパターンと誤って受信するとCRV位置の1ビット前方シフトが生ずるが、上記のCRV位置の1ビット後方シフトと同じ理由で問題とはならない。圧縮タイムスロットと見なされたタイムスロットがHLパターン以外であれば、上述した場合と同様に、タイムスロットxあるいはyのいずれか一方の主信号1ビットだけが誤って復号化される。もし、この圧縮タイムスロットと見なされたタイムスロットがHLパターンであるとHLパターンが3連続するが、この場合は最後のHLパターンを1の誤りと見なすように受信側で補正する構成をとれば主信号の復号誤りは避けられる。
【0025】
送信側でCRV表示を行わないのに受信側でCRVを誤検出する場合もあるが、上述した誤り発生の場合と同様に、主信号1ビットのみが誤る。又、このCRV誤検出された重畳信号は、後述するように、受信側でフィルタリング動作を行う構成をとれば容易に除去できる。
【0026】
上述したように、本発明のCMI符号化および復号化方法によれば、従来の非同期CRV重畳システムより伝送誤りの影響受けるタイムスロットが少なく、また、主信号の誤り1ビット誤りにとどまり伝送誤りが伝播(拡散)することはない。具体的には、伝送路の誤り率をP(<<1)とした場合、従来の非同期CRV重畳システムでは信号の誤り率が2.5Pであるのに対し、本発明のCMI符号化および復号化方法によれば0.5P〜1.5Pにとどまり、最悪でも約6割改善される。尚、CRV表示タイムスロットは、主信号の12ビット毎に挿入可能であり、後述する符号化回路および復号化回路の構成により、主信号速度の約4%の速度迄の非同期信号の伝送が可能である。
【0027】
図3は、本発明のCMI符号化回路の構成例を示すブロック構成図である。又、図4は、図3のCMI符号化回路の動作を説明する動作説明図である。
【0028】
本発明のCMI符号化回路は、CMI符号化に必要な動作クロック(周期T/2またはT)513をm分周(正整数:クロック周期がT/2の場合は2m)する分周器514と、該分周器514で生成されたクロック518(図4(c))でCMI符号に重畳すべき非同期信号(例えば、図1のDAT13の出力)512(図4(b))をサンプリングするサンプラ(S)515と、主信号(例えば、図1のTEL12の出力)511(図4(a))とS515の出力519(例えば、図4(d))に基づき本発明のCMI符号化規則(図2)で主信号511にCRVを用いて重畳信号512を重畳するCMI符号器(COD)516とで構成した。尚、分周器514を削除して予め定められた周期の別のクロックをサンプラ515に入れる構成としても良い。
【0029】
COD516は、従来から使用されているCRV重畳機能を備えたCMI符号器を基本にした構成で、S515の出力519に基づいて、(1)重畳信号512が1なら、主信号の位置にCRV0を挿入してCRV表示タイムスロットに変更し、該CRV表示タイムスロットと次のタイムスロットである圧縮タイムスロットで送られるべき主信号2ビットを図2の真理値表130に基づき2ビット符号化して該圧縮タイムスロットに入れ、(2)重畳信号が0なら従来からのCMI符号化を行い、本発明に基づく非同期信号を重畳したCMI符号517(図4(e))を出力する。尚、上述したS515の出力0/1とCOD516でのCRV0の挿入/未挿入の関係は逆にしても構わない。このCOD516は、従来のCMI符号器と同等にEORやNAND等のゲート回路とデータを一時保持するフリップフロップ(FF)を組合せた論理回路で図2の真理値表を満たす動作構成とすれば良い。また、同真理値表を予め記憶しておくテーブルを備えた構成でも良く、マイクロプロセッサとファームウェアの組合せで真理値表の動作を満たす構成としても良い(一構成例を図12のブロック構成図で示す)。
【0030】
図5は、本発明のCMI復号化回路の構成例を示すブロック構成図である。又、図6は、図5のCMI復号化回路の動作を説明する動作説明図である。
【0031】
本発明のCMI復号化回路は、符号器COD516で作成された本発明のCMI符号を受信した信号521から特殊タイムスロット(図6(b)の実線タイムスロット)を検出し、CRV表示タイムスロットのCRV検出結果出力524(図6(c))を出力するとともに圧縮タイムスロットの信号を図2の真理値表130で示した規則で2ビットの主信号523に復号するCIM復号器(DECOD)522と、CRV検出出力524を振り分けるスイッチ(SW)525と、SW525の出力に基づき所定の時間幅のパルスを生成する並列に設置された複数の単安定マルチバイブレータ(MM)526,527と、MM526,527の出力の論理和をとり、符号化回路で主信号に重畳した非同期信号512を再生した再生重畳信号529を出力する論理和回路(OR)528とで構成した。
【0032】
DECOD522は、COD516と同様に、従来から使用されているCRV重畳機能を備えたCMI復号器を基本にした構成で、符号器と逆の手順でCRV0の検出と圧縮タイムスロットの2ビットの復号と従来からのCMI符号の復号を行うもので、EORやNANDゲートとデータを一時保持するフリップフロップを組合せた論理回路で図2の真理値表を満たす動作構成とすれば良い。また、同真理値表を予め記憶しておくテーブルを備えた構成でも良く、マイクロプロセッサとファームウェアの組合せで真理値表の動作を満たす構成としても良い(一構成例を図13のブロック構成図で示す)。
【0033】
重畳された非同期信号の状態を示すCRV検出出力524は、SW525によって交互にMM526又はMM527に振り分けられる。上記符号化回路の動作例によれば符号化回路に入力された非同期信号512が1の時にCRV0がDECOD522で検出されCRV検出出力524が出力されるので、MM526,527のそれぞれは、SW525で振り分けられた信号524をトリガとして時間mTよりやや広いパルスを出力し(図6(d))、OR528でこれらパルスの論理和をとると、符号化回路で主信号に重畳した非同期信号512(図6(a))を再生した再生重畳信号529(図6(e))が得られる。尚、上述したようにサンプラ515の出力0/1とCOD516でのCRV0の挿入/未挿入の関係を逆にした場合は、復号化回路の一部極性を変更すれば、容易に重畳した非同期信号が再生できる。
上記説明では符号化回路と復号化回路を別々に説明したが、これらの回路を1つのLSI等に纏めて構成しても何ら差し支えはない。
【0034】
図7は、復号化回路の出力例を示した信号波形図である。先に説明したように、伝送路雑音等によりCRV検出誤りが発生することがある。この誤りは、図7で示したように、再生重畳信号529(実線)におけるヒゲ状の雑音(破線)となって現れる、この雑音は通常孤立しているので、信号529を再度サンプリングして孤立パルスを取り除くディジタルフィルタリング処理を行えば容易に除去できる。また、主信号の誤り監視については、受信側で特殊タイムスロット以外の位置に発生したCRV1を検出する構成を付加し、この数と再生重畳信号529に含まれた雑音である孤立パルスを上記フィルタリング処理時(あるいは処理前)にカウントした数を加算すれば精密な誤り監視ができる。尚、上述した符号化回路および復号化回路を用いたシステムの重畳信号速度の上限は主信号速度の1%程度である。
【0035】
重畳する非同期信号の速度FLが一定であり、かつ受信側でFLのタイミング抽出機構を有する場合は、別の構成を用いてさらに高速な伝送を行うことができる。図8は、本発明のCMI符号化回路および復号化回路の別の構成の動作原理を説明する説明図である。
【0036】
符号化側は、重畳信号の動作クロックパルス周期(1/FL)に合せてCRV0表示を行う。重畳信号が1の場合、更にτ時間後にCRV0表示を行い、重畳信号が0の場合はτ時間後のCRV表示を行わない(図8(a)(b))。尚、FLは主信号クロックに同期している必要はない。又、τは、1/(2FL)より小さい値とする。前述の実施形態と同様に、重畳信号0/1とCRV有無の関係は逆であっても良い。
【0037】
復号化側は、CRV検出を行う度に単安定マルチバイブレータ(MM)にトリガをかけ、時間幅が1/(2FL)のパルスを発生させタイミング波を生成する(図8(c))。具体的には、MM出力を共振回路やPLL等のタイミング抽出回路に通すことで雑音成分やジッタ成分を除去したきれいなタイミング波を得るものである。又、CRV検出を行う度にフリップフロップ(FF)にトリガをかけ、その出力を各a,bの位相で識別し、同一極性であれば元の重畳信号は0、異極性であれば1と判定すると、送信側で重畳した期信号が再生される(図8(d))。
【0038】
図9は、上記微分法に基づき構成した本発明のCMI符号化回路の別の構成例を示すブロック構成図である。又。図10は、図9のCMI符号化回路に対応したCMI復号化回路の構成例を示すブロック構成図である。
【0039】
このCMI符号化回路は、先に説明したCMI符号化回路(図3)から分周器514を除き、主信号511に重畳する非同期信号512の動作クロック811の立上がりを検出するパルス立上がり点検出器812と、検出器812の出力を所定の時間τだけ遅延させる遅延回路814とを追加し、本発明のCMI符号化方法(図2)を用いたCMI符号器(COD)516に変更を加えたCIM符号器(COD)516‘を用いたものである。
【0040】
動作クロック512の立上がりを検出器812が検出してトリガパルス813を生成する。このトリガパルス813がCMI符号器(COD)516‘に入力されると、COD516’は、その時点でCRV表示タイムスロットにCRV0を入れ、図2の符号化方法で圧縮タイムスロットを作成する。更に、トリガパルス813は、遅延回路814でτだけ遅延されサンプラ(S)515に入力される。S515は、図3の符号化回路と同様に、重畳する信号512をサンプリングした結果をCOD516‘に通知すると、COD516’は、先の図3の説明と同様に、その時点でCRV表示タイムスロットにCRV0を入れ、図2の符号化方法で圧縮タイムスロットを作成する。以上の動作で本発明に基づくCMI符号817が出力される。尚、COD516‘は、図3のCOD516にトリガパルス812受信時の特殊タイムスロット生成機能を追加したもので、主信号511と動作クロック513を入力し、CRVで信号重畳する動作は図2の真理値表に基づいて行われる。又、上記トリガパルス813とS515の出力816との論理和をとる構成として、先に説明した符号化回路COD516をそのまま使う構成としても良い。
【0041】
一方、上記CMI符号化回路に対応する復号化回路は、先に説明したCMI復号化回路(図5)の重畳信号再生部分を変更したもので、DECOD522から出力されるCRV検出出力524に基づき、単安定マルチバイブレータ(MM)821と、タイミング抽出回路(TIM)822と、フリップフロップ(FF)824と、識別回路(DEC)825とからなる重畳信号再生部で符号化側において重畳した信号512を再生する構成とした。尚、DECOD522は図5の復号化回路で用いたものと同じものである。
【0042】
MM821は、CRV検出出力524をトリガとして時間幅が1/(2FL)のパルスを発生させる。このパルスに基づきタイミング抽出回路(TIM)822が出力重畳クロック信号823(図8(c))を出力する。FF824は、CRV検出出力524をトリガとして出力信号の極性を反転させ、符号化側で重畳した信号512を識別するための信号826(図8(d))を出力する。この信号826は、DEC825において、図8(d)で示したaとbの各位相で識別され、aとbでの識別結果が同一極性であれば元の重畳した非同期信号は0、異極性であれば1と判定して再生重畳信号529‘を出力する。尚、上記aとbの識別位相(タイミング)は、TIM822により生成される構成とした。
【0043】
上記構成のCMI符号化回路および復号化回路においても、先に説明した符号化回路(図3)および復号化回路(図5)と同様に、サンプラ515の出力0/1とCOD516でのCRV0の挿入/未挿入の関係を逆にしても良いし、その場合は、復号化回路の一部極性を変更すれば、容易に非同期信号が再生できる。又、これらの回路を1つのLSI等に纏めて構成しても何ら差し支えはない。
【0044】
尚、この実施形態で説明した構成は、1重畳クロック毎に重畳信号の極性が変わるので、先に説明した実施形態の構成のような再生重畳信号529に生ずるヒゲ状の雑音(図7参照)は発生せず、重畳信号529‘のフィルタリング処理が不要になる。また、主信号の誤り監視については、図10の復号化回路で重畳信号の動作クロック(図8(c))が生成され、CRV表示の位置とτ時間後のCRV表示の位置がほぼ同定出来るので、これらの近辺を除いた区間でCRV1の誤検出を行えば、精密な誤り監視が可能な構成にできる。尚、上述した符号化回路および復号化回路を用いたシステムの重畳信号速度の上限は主信号速度の4%程度である。
【0045】
【発明の効果】
本発明のCMI符号化および復号化方法、CMI符号化回路、およびCMI復号化回路によれば、簡単な符号化/復号化手順、かつ、簡単なハード構成により、伝送誤りに起因するCRV誤りの伝播を防止することができ、主信号に与える影響を抑えながら非同期の信号を高速かつ確実に伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】伝送システムの構成例を示すシステム構成図。
【図2】本発明のCMI符号化および復号化方法を示す動作説明図。
【図3】本発明のCMI符号化回路の構成例を示すブロック構成図。
【図4】同じく、CMI符号化回路の動作を説明する動作説明図。
【図5】本発明のCMI復号化回路の構成例を示すブロック構成図。
【図6】同じく、CMI復号化回路の動作を説明する動作説明図。
【図7】本発明のCMI復号化方法で再生した重畳信号の一例を示す説明図。
【図8】本発明のCMI符号/復号化回路の別構成例の動作を説明する動作説明図。
【図9】同じく、CMI符号化回路の別の構成例を示すブロック構成図。
【図10】同じく、CMI復号化回路の別の構成例を示すブロック構成図。
【図11】CRVを含むCMI符号の一例を示す説明図。
【図12】本発明のCMI符号化回路に用いる符号器の構成例を示すブロック構成図。
【図13】本発明のCMI復号化回路に用いる復号器の構成例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
100…CMI符号化/復号化回路、
511…主信号、 512…重畳信号、 513…クロック信号、
514…分周器、 515…サンプラ、 516…CMI符号器、
517,521…CMI符号、 522…CMI復号器、
524…CRV表示信号(再生重畳信号)、 525…切替回路、
526,527…単安定マルチバイブレータ、 528…OR回路、
529…再生重畳信号、
811…重畳クロック信号、 812…パルス立ち上がり点検出器、
814…遅延回路、 821…単安定マルチバイブレータ、
822…タイミング抽出回路、 824…フリップフロップ、
825…識別回路。
Claims (19)
- 第1の信号と第2の信号をCMI符号に変換するCMI符号化方法であって、
前記第1の信号のCMI符号への変換と、前記第2の信号の該第1の信号への重畳を所定の規則で決定し、
前記第2の信号を重畳する場合、該重畳する信号を入れるタイムスロットの第1の信号を重畳を表示する第1の符号に変換し、
前記重畳する信号を入れるタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットに入るべき2ビットの前記第1の信号を前記CMI符号とは別のCMI符号化規則で第2の符号に変換し、該第2の符号を該次のタイムスロットに入れ、
前記第1の信号と前記第2の信号をCMI符号に変換することを特徴とするCMI符号化方法。 - 上記所定の規則は、上記第2の信号の状態に対応して上記第1の信号の第1の符号への変換を決めるもので、前記第1の符号は、上記タイムスロットの周期をTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、前記CMI符号において信号状態「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号であることを特徴とする請求項1に記載のCMI符号化方法。
- 上記第2の信号の状態が「1」もしくは「H」の場合に上記第1の信号の第1の符号への変換を実施することを特徴とする請求項1もしくは2いずれかに記載されたCMI符号化方法。
- 上記第2の信号の状態が「0」もしくは「L」の場合に上記第1の信号の第1の符号への変換を実施することを特徴とする請求項1もしくは2いずれかに記載されたCMI符号化方法。
- 上記第2の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべき2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載のCMI符号化方法。
- 第1の信号に第2の信号が重畳されたCMI符号から該第1の信号ならびに第2の信号を再生するためのCMI復号化方法であって、
前記CMI符号を前記第1の信号に変換する一方で、重畳を表示する第 1 の符号を検出すると該符号の検出を示す信号を出力し、
該符号の次のタイムスロットに入った第2の符号を前記CMI符号とは別のCMI符号化規則に基づき2ビットの前記第1の信号に変換出力に変換することを特徴とするCMI復号化方法。 - 上記第1の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記CMI符号において信号状態「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号であることを特徴とする請求項6に記載のCMI復号化方法。
- 上記第1の符号を検出すると、該検出結果に基づくパルスを生成し、該パルスから上記第1の信号へ重畳した上記第2の信号を再生することを特徴とする請求項6もしくは7いずれかに記載されたCMI復号化方法。
- 上記検出結果に基づくパルスの状態に応じ、所定の規則で該パルスから上記第2の信号を再生することを特徴とする請求項8に記載されたCMI復号化方法。
- 上記第2の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべき2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求項6に記載のCMI復号化方法。
- 第1の信号と第2の信号をCMI符号に変換するCMI符号化回路であって、
前記第1の信号用の第1クロックを入力または生成する回路と、前記第2の信号を所定の周期でサンプリングするサンプラと、該サンプラ動作用の第2クロックを入力または生成する回路と、受信した信号をCMI符号へ変換する符号器とを備え、
前記符号器は、前記第1クロックで前記第1の信号をCMI符号への変換し、さらに、前記サンプラが前記第2の信号を第2クロックでサンプリングした結果に基づき該第2の信号を重畳する場合、該重畳する信号を入れるタイムスロットの第1の信号を重畳を表示する第1の符号に変換し、前記重畳する信号を入れるタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットに入るべき2ビットの前記第1の信号を前記CMI符号とは別のCMI符号化規則で第2の符号に変換し、該第2の符号を該次のタイムスロットに入れ、
前記第1の信号と前記第2の信号をCMI符号に変換することを特徴とするCMI符号化回路。 - 上記第1の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記CMI符号において信号状態「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号であることを特徴とする請求項11に記載のCMI符号化回路。
- 上記第2の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべき2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期T/2のタイムスロットに入る2ビット符号の各々の極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求項11に記載のCMI符号化回路。
- 第1の信号に第2の信号が重畳されたCMI符号から該第1の信号ならびに第2の信号を再生するためのCMI復号化回路であって、
受信したCMI符号を元の信号に変換する復号器と、該復号器の出力からパルスを生成するパルス生成回路と、該パルス生成回路の出力から所定の規則で信号を再生もしくは生成する信号再生回路とを備え、
前記復号器は、受信したCMI符号を前記第1の信号に変換し、さらに、重畳を表示する第 1 の符号を検出すると、該符号が入っていたタイムスロットの次のタイムスロットに入った第2の符号を前記CMI符号とは別のCMI符号化規則に基づき2ビットの前記第1の信号に変換し、
前記復号器が出力する前記第1の符号検出結果で前記パルス生成回路が所定時間幅のパルスを生成すると、前記信号再生回路は、該パルスから送信側で前記第1の信号に重畳した前記第2の信号を所定の規則で再生もしくは生成することを特徴とするCMI復号化回路。 - 上記第1の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記CMI符号において信号状態「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号であることを特徴とする請求項14に記載のCMI復号化回路。
- 上記第2の符号は、上記タイムスロットの周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべき2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期T/2のタイムスロットに入る2ビット符号の各々の極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求項14に記載のCMI復号化回路。
- 上記パルス生成回路は、上記第1の符号検出結果をトリガに所定時間幅のパルスを生成するマルチバイブレータを有することを特徴とする請求項14に記載CMI復号化回路。
- 上記信号再生回路が再生もしくは生成した上記第2の信号をフィルタリングし、上記第1の信号に第2の信号を重畳したCMI符号が受けた誤りを該第2の信号から除去する手段も備えたことを特徴とする請求項14乃至17いずれかに記載のCMI復号化回路。
- 上記CMI復号化回路は、上記CMI符号および第1の符号および第2の符号と異なる符号の検出結果に基づき、上記第1の信号に第2の信号を重畳したCMI符号が受けた誤りを監視する手段も備えたことを特徴とする請求項14乃至18いずれかに記載のCMI復号化回路。
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