JP3961253B2 - バースト光受信装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、バースト光受信装置に関し、特にポイントーマルチポイント光通信システムにおいて時分割多重方式で伝送されるバースト光信号を受信処理するバースト光受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポイントーマルチポイント光通信システムとしては、例えばITU-T G.983 として国際標準化されたATM−PON(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network)システムが知られている。このATM−PONシステムは、複数の加入者側装置を1台の局側装置に収容する加入者系光伝送システムである。光伝送路は、各加入者側装置に接続される光ファイバが光合分波器にて1本の光ファイバとなり、局側装置に接続される構成である。複数の加入者側装置から1台の局側装置へのデータ伝送は、時分割多重方式によるバーストモードによって行われる。したがって、このATM−PONシステムは、加入者系での伝送コストの大幅な低減が可能な方式として期待されている。
【0003】
この種のポイントーマルチポイント光通信システムにおけるバースト光受信装置としては、例えば文献「加入者系伝送用アナログフロントエンドIC」(電子情報通信学会技術研究会報告IDC97−104、1997年8月)に示されたものが知られている。
【0004】
図9は、上記文献に示された従来のバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図9において、このバースト光受信装置は、受光素子101と、前置増幅器102と、リミッタ103と、ピーク検出器104と、バイアス制御回路105と、閾値演算回路(1/2回路)106とを備えている。
【0005】
この従来のバースト光受信装置の動作について説明する。受信される光信号は、受光素子101にて電流に変換され、前置増幅器102にて電圧変換・増幅される。リミッタ103は、前置増幅器102の出力を所定の閾値で識別しデジタルデータに再生する。この識別閾値は、以下のようにして最適な値に設定される。
【0006】
すなわち、前置増幅器102から出力される電圧信号の“1”に対応したレベルは、ピーク検出器104にてバースト先頭で検出される。また、前置増幅器102から出力される電圧信号の“0”に対応したレベルは、バイアス制御回路105から出力される電圧と制御誤差の範囲で等しくなる。閾値演算回路(1/2回路)106は、“1”と“0”の電位の中央値をリミッタ103の閾値として出力する。
【0007】
その結果、リミッタ103では、受光電力が変わっても前置増幅器102の出力信号に対して、振幅の1/2電圧を閾値として識別することにより、バーストデータの再生が行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバースト光受信装置では、アナログ的なピーク検出器を用いて閾値電圧を発生しているので、環境温度等によりコンデンサ容量の変動や回路利得の変動からピーク検出誤差が発生する。ピーク検出誤差が発生すると、閾値演算回路では、振幅の1/2電圧を閾値として正しく発生することができなくなるので、再生データ信号に大きなパルス幅歪みを発生させる可能性がある。
【0009】
この発明は、上記の鑑みてなされたもので、パルス幅歪みの発生を抑制できるバースト光受信装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかるバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力を電圧変換増幅する前置増幅回路と、n個の閾値を発生する閾値発生回路と、前記前置増幅回路の出力信号を前記n個の閾値によって識別する識別回路と、前記識別回路が出力するn個の識別されたパルス信号それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス信号を検出する検出回路と、前記検出回路が検出したパルス信号に基づき、前記識別回路が出力するn個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択する選択回路とを備えたことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、n個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にn個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるn個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入る識別信号(パルス列)が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号(パルス列)を選択信号として用い、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から対応する識別信号(パルス列)が選択され、再生デジタル信号が出力される。
【0012】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路と同じ特性であって基準電圧を出力する増幅回路と、定電流源と、前記増幅回路の出力端と前記定電流源の入力端との間に設けられ、n個の分圧電圧を前記n個の閾値として発生する抵抗分圧回路とを備えたことを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてn個の分圧電圧がn個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、n個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。
【0014】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路の出力を受けて、高レベルと低レベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作を行い、前記n個の閾値であるn個のレベル信号を発生するレベル発生回路とを備えたことを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、n個の閾値であるn個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)の各レベルに対して追従したn個の閾値によって識別することになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるバースト光受信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0017】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図1において、このバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子1と、受光素子1の出力電流を電圧変換・増幅する前置増幅回路2と、n個の閾値信号を発生する多値閾値発生回路3と、前置増幅回路2の出力信号を、多値閾値発生回路3が出力するn個の閾値信号によって識別する多値識別回路4と、多値識別回路4が出力するn個の識別されたパルス信号(識別信号)それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%±α以内に入るパルス信号を検出するパルス幅検出回路5と、パルス幅検出回路5が検出したパルス信号(選択信号)に基づき、多値識別回路4が出力するn個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択し、デジタルデータ(DATA)を出力する信号選択回路6とを備えている。なお、パルス幅検出回路5と信号選択回路6は、外部からリセット信号RSTが入力されている。
【0018】
次に、図1、図2を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図2は、図1に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。(a)は多値識別回路における受信バースト信号とn個の閾値信号との関係図である。(b)はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【0019】
受信されるバースト光信号は、受光素子1にて電流に変換され、前置増幅回路2にて電圧変換・増幅され、多値識別回路4に入力される。また、多値閾値発生回路3が発生するn個の閾値信号が多値識別回路4に入力される。多値閾値発生回路3では、図2(a)に示すように、前置増幅回路2が出力する電圧信号S0を多値閾値発生回路3が発生するn個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、n個の識別信号をパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力する。
【0020】
図2(a)では、n個の閾値Vth_1〜Vth_nは、閾値Vth_1が、例えば電圧信号S0のゼロレベルに近い値であり、そこから閾値Vth_2〜Vth_nと順々に所定の間隔で値が大きくなるように設定されている場合が示されている。
【0021】
多値識別回路4では、各閾値のレベルにおいて、電圧信号S0との大小比較を行い、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列(デジタル信号)が各識別信号としてパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。図2(a)には、電圧信号S0が、数多くの閾値信号レベルと交差する場合が示されている。したがって、図2(b)に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0022】
パルス幅検出回路5では、リセット信号RSTにより初期化されており、多値識別回路4から入力されるn個の識別信号それぞれについて、図2(b)に示すように、パルス幅Aおよびパルス間隔Bを検出し、パルス間隔Bに対するパルス幅Aの割合(A/B)を求め、50%±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路6に出力する。図2(b)では、閾値Vth_4での識別信号が50%±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号21として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路5では、50%±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路6に出力するようになっている。
【0023】
信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が1つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路4から入力するn個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から50%に、より近い1つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【0024】
このように、この実施の形態1によれば、前置増幅回路の出力に対して複数の閾値を適用してパルス列(デジタル信号)からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も50%に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、50%に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。従来例のようにピーク検出をしないので、パルス幅歪みの発生を少なくすることができる。
【0025】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態2では、図1に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路3および多値識別回路4の具体的な構成例が示されている。なお、図3では、図1に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【0026】
図3において、多値識別回路4は、n個の識別器4−1〜4−nを備えている。各識別器には、前置増幅回路2の出力とn個の閾値Vth_1〜Vth_nの対応する閾値とがそれぞれ入力され、各出力(識別信号)がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに入力されている。
【0027】
また、多値閾値発生回路3は、前置増幅回路2と同じ特性を有し、基準電圧を出力できるように構成される増幅回路7を備えている。増幅回路7の出力端は、抵抗分圧回路8を介して定電流源9に接続されている。定電流源9の出力端は基準電源Vrefに接続されている。
【0028】
抵抗分圧回路8は、複数の抵抗器8−1〜8−nの直列回路で構成されている。抵抗器8−1の抵抗値はR1,抵抗器8−2の抵抗値はR2,抵抗器8−nの抵抗値はRnとなっている。抵抗器8−1〜8−nの各接続端が、識別器4−1〜4−nの閾値入力端に接続されている。
【0029】
この多値閾値発生回路3では、増幅回路7の出力端から、抵抗分圧回路8、定電流源9、基準電源Vrefへと電流が流れることにより、増幅回路7の出力電圧を基準電圧として、抵抗分圧回路8では、抵抗器8−1〜8−nの各接続端にn個の閾値Vth_1〜Vth_nに対応する閾値を発生するようになっている。
【0030】
次に、図3〜図6を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図4は、時系列で受光素子1に入力するバースト光信号と受光電力の関係を示す図である。図5は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図6は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【0031】
図4に示すように、受光素子1には、複数のバースト光信号B1〜Bnが時系列で入力される。そのうち、バースト光信号B1、B2は、受光電力が大きく、バースト光信号B3〜B5は、受光電力が小さく、バースト光信号Bnは、それらの中間の受光電力であることが示されている。このように、受光素子1には、各種電力のバースト光信号が入力される。
【0032】
受信されるバースト光信号は、受光素子1にて電流に変換され、前置増幅回路2にて電圧変換・増幅され、多値識別回路4に入力される。また、多値閾値発生回路3では、抵抗分圧回路8によって所定間隔で発生するn個の閾値信号が多値識別回路4に入力される。
【0033】
多値閾値発生回路3では、図5(a)、図6(a)に示すように、前置増幅回路2が出力する電圧信号S1,S2を多値閾値発生回路3が発生するn個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、n個の識別信号をパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力する。
【0034】
なお、図5(a)に示す電圧信号S1は、受光電力が大きい例えばバースト光信号B2(図4参照)に対する電圧信号であり、図6(a)に示す電圧信号S2は、受光電力が小さい例えばバースト光信号B3(図4参照)に対する電圧信号である。
【0035】
多値識別回路4では、識別器4−1〜4−nにおいて、閾値レベルと電圧信号S1,S2との大小比較が行われ、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列(デジタル信号)が各識別信号としてパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0036】
図5(a)の場合には、電圧信号S1が大きいので、数多くの閾値信号レベルと交差する。したがって、図5(b)に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0037】
一方、図6(a)の場合には、電圧信号S2が小さいので、閾値信号レベルと交差する数が少なくなる。したがって、図6(b)に示すように、小数の識別信号がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0038】
パルス幅検出回路5では、リセット信号RSTにより初期化されており、多値識別回路4から入力されるn個の識別信号それぞれについて、図5(b)、図6(b)に示すように、パルス幅Aおよびパルス間隔Bを検出し、パルス間隔Bに対するパルス幅Aの割合(A/B)を求め、50%±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路6に出力する。
【0039】
図5(b)では、閾値Vth_4の識別信号が50%±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号51として出力される場合が示されている。また、図6(b)では、閾値Vth_2の識別信号が50%±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号61として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路5では、50%±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路6に出力するようになっている。
【0040】
信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が1つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路4から入力するn個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から50%に、より近い1つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【0041】
このように、この実施の形態2によれば、前置増幅回路の出力に対しバースト光信号の受光電力によらず所定間隔に固定された複数の閾値を適用してパルス列(デジタル信号)からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も50%に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、受信レベルの信号振幅が異なる場合でも、それぞれについて50%に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。
【0042】
ここで、この実施の形態2では、増幅回路7は、前置増幅回路2と同一特性を持つので、温度・電源変動により前置増幅回路2の出力電圧が変動した場合、増幅回路7は、前置増幅回路2に追従した出力状態となる。一方、定電流源9によって温度・電源変動によらず抵抗分圧回路8には、一定電流が流れるので、抵抗器8−1〜8−nの各接続点の電圧間隔は変化することがない。
【0043】
このため、温度・電源変動があっても、前置増幅回路2の出力信号に対して、一定間隔の安定な閾値を発生することが可能であり、温度・電源変動に追従した多値閾値が得られる。したがって、この実施の形態2によれば、多値識別回路4では、温度・電源変動によらず安定した識別波形を得ることができるので、環境条件に左右されないバースト光受信装置が得られる。
【0044】
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態3では、図1に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路3の具体的な他の構成例が示されている。なお、多値識別回路4の具体的な構成例は、実施の形態2(図3)で示したのと同じである。したがって、図7では、図3に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態3に関わる部分を中心に説明する。
【0045】
図7において、多値閾値発生回路3は、前置増幅回路2の出力を受けて、高レベルを検出する高レベル検出器14、低レベルを検出する低レベル検出器15を備えている。高レベル検出器14および低レベル検出器15の出力端には、1/2+γレベル発生器16と、1/2+βレベル発生器17と、1/2レベル発生器18と、1/2−βレベル発生器19と、1/2−γレベル発生器20とが接続されている。各レベル検出器の出力は、多値識別回路4の識別器4−1〜4−nの対応するものの識別信号入力端に接続される。なお、高レベル検出器14および低レベル検出器15には、外部からリセット信号RSTが入力されている。
【0046】
1/2レベル発生器18は、高レベル検出器14の出力S_Highと低レベル検出器15の出力S_Lowとの差電圧値から1/2閾値電圧Vth_M(図示例ではVth_3)を発生する。1/2+βレベル発生器17は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して+βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M+β(図示例ではVth_2)を発生する。1/2−βレベル発生器19は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して−βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−β(図示例ではVth_4)を発生する。1/2+γレベル発生器16は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して+γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M+γ(図示例ではVth_1)発生する。1/2−γレベル発生器20は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して−γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−γ(図示例ではVth_n)を発生する。
【0047】
次に、図7、図8を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図8(a)は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図8(b)は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【0048】
多値閾値発生回路3では、高レベル検出回路14の出力S_Highと低レベル検出回路15の出力S_Lowとの差電圧値から、1/2閾値電圧Vth_Mと、この1/2閾値電圧Vth_Mに対して±βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±βと、1/2閾値電圧Vth_Mに対して±γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±γなどの多値閾値電圧を生成する。
【0049】
つまり、時系列で受光素子1に入力するバースト光信号の受光電力は、図4に示したように、各種のレベルを有しているが、多値閾値発生回路3は、図8(a)(b)に示すように、バースト光信号の受光レベルに追従して、常にその信号振幅の中央付近で識別できる多値閾値を発生することができる。
【0050】
このように、この実施の形態3によれば、バースト光信号毎にその受光レベルに追従した多値閾値電圧を生成することができるので、パルス幅が50%±α以内となる識別信号を実施の形態2よりも高い精度で選択することが可能となる。また、発生する閾値の数は、実施の形態2よりも少なくなるので、多値識別回路も少ない識別器で構成することができ、より小さな回路規模でバースト光受信装置を構成することが可能となる。
【0051】
なお、実施の形態3で示した多値電圧オフセットのβ、γのオフセット値は、一定値であってもよく、また、高レベルに応じた比で発生するようにしてもよい。また、オフセット発生数をβ、γの2種類としたが、異なるより多くのオフセット値を与える構成とすることでもよい。これによれば、パルス幅が50%±α以内となる識別信号をさらに一層高い精度で選択できるようになる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、n個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にn個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるn個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入る識別信号(パルス列)が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号(パルス列)を選択信号として用い、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から対応する識別信号(パルス列)が選択され、再生デジタル信号が出力される。したがって、受信されるバースト光信号のピーク検出を行うことなく、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス列を生成出力することができるので、パルス幅歪みの少ないデジタル信号を再生することができる。
【0053】
つぎの発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてn個の分圧電圧がn個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。したがって、受信レベルの異なる信号振幅に対して、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス列を再生することができる。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、n個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。したがって、環境条件に左右されないバースト光受信装置が実現できるようになる。
【0054】
つぎの発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、n個の閾値であるn個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)の各レベルに対して追従したn個の閾値によって識別することになる。したがって、パルス幅が50%の前後所定値以内となる識別信号(パルス列)をさらに高い精度で選択することができる。このとき、用いる閾値の数を減らすことができるので、回路規模を小さくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。(a)は多値識別回路における受信バースト信号とn個の閾値信号との関係図である。(b)はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図4】 時系列で受信されるバースト光信号と受光電力との関係図である。
【図5】 図3に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である(受光電力が大きい場合)。
【図6】 図3に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である(受光電力が小さい場合)。
【図7】 この発明の実施の形態3によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図8】 図7に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。(a)は受光電力が大きい場合の動作説明図である。(b)受光電力が小さい場合の動作説明図である。
【図9】 従来のバースト光受信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 受光素子、2 前置増幅回路、3 多値閾値発生回路、4 多値識別回路、4−1〜4−n 識別器、5 パルス幅検出回路、6 信号選択回路、7 増幅回路、8 抵抗分圧回路、8−1〜8−n 抵抗器、9 定電流源、14 高レベル検出器、15 低レベル検出器、16 1/2−γレベル発生器、17 1/2+βレベル発生器、18 1/2レベル発生器、19 1/2−βレベル発生器、20 1/2−γレベル発生器。
【産業上の利用分野】
この発明は、バースト光受信装置に関し、特にポイントーマルチポイント光通信システムにおいて時分割多重方式で伝送されるバースト光信号を受信処理するバースト光受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポイントーマルチポイント光通信システムとしては、例えばITU-T G.983 として国際標準化されたATM−PON(Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network)システムが知られている。このATM−PONシステムは、複数の加入者側装置を1台の局側装置に収容する加入者系光伝送システムである。光伝送路は、各加入者側装置に接続される光ファイバが光合分波器にて1本の光ファイバとなり、局側装置に接続される構成である。複数の加入者側装置から1台の局側装置へのデータ伝送は、時分割多重方式によるバーストモードによって行われる。したがって、このATM−PONシステムは、加入者系での伝送コストの大幅な低減が可能な方式として期待されている。
【0003】
この種のポイントーマルチポイント光通信システムにおけるバースト光受信装置としては、例えば文献「加入者系伝送用アナログフロントエンドIC」(電子情報通信学会技術研究会報告IDC97−104、1997年8月)に示されたものが知られている。
【0004】
図9は、上記文献に示された従来のバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図9において、このバースト光受信装置は、受光素子101と、前置増幅器102と、リミッタ103と、ピーク検出器104と、バイアス制御回路105と、閾値演算回路(1/2回路)106とを備えている。
【0005】
この従来のバースト光受信装置の動作について説明する。受信される光信号は、受光素子101にて電流に変換され、前置増幅器102にて電圧変換・増幅される。リミッタ103は、前置増幅器102の出力を所定の閾値で識別しデジタルデータに再生する。この識別閾値は、以下のようにして最適な値に設定される。
【0006】
すなわち、前置増幅器102から出力される電圧信号の“1”に対応したレベルは、ピーク検出器104にてバースト先頭で検出される。また、前置増幅器102から出力される電圧信号の“0”に対応したレベルは、バイアス制御回路105から出力される電圧と制御誤差の範囲で等しくなる。閾値演算回路(1/2回路)106は、“1”と“0”の電位の中央値をリミッタ103の閾値として出力する。
【0007】
その結果、リミッタ103では、受光電力が変わっても前置増幅器102の出力信号に対して、振幅の1/2電圧を閾値として識別することにより、バーストデータの再生が行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバースト光受信装置では、アナログ的なピーク検出器を用いて閾値電圧を発生しているので、環境温度等によりコンデンサ容量の変動や回路利得の変動からピーク検出誤差が発生する。ピーク検出誤差が発生すると、閾値演算回路では、振幅の1/2電圧を閾値として正しく発生することができなくなるので、再生データ信号に大きなパルス幅歪みを発生させる可能性がある。
【0009】
この発明は、上記の鑑みてなされたもので、パルス幅歪みの発生を抑制できるバースト光受信装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかるバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力を電圧変換増幅する前置増幅回路と、n個の閾値を発生する閾値発生回路と、前記前置増幅回路の出力信号を前記n個の閾値によって識別する識別回路と、前記識別回路が出力するn個の識別されたパルス信号それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス信号を検出する検出回路と、前記検出回路が検出したパルス信号に基づき、前記識別回路が出力するn個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択する選択回路とを備えたことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、n個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にn個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるn個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入る識別信号(パルス列)が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号(パルス列)を選択信号として用い、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から対応する識別信号(パルス列)が選択され、再生デジタル信号が出力される。
【0012】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路と同じ特性であって基準電圧を出力する増幅回路と、定電流源と、前記増幅回路の出力端と前記定電流源の入力端との間に設けられ、n個の分圧電圧を前記n個の閾値として発生する抵抗分圧回路とを備えたことを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてn個の分圧電圧がn個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、n個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。
【0014】
つぎの発明にかかるバースト光受信装置は、上記の発明において、前記閾値発生回路は、前記前置増幅回路の出力を受けて、高レベルと低レベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作を行い、前記n個の閾値であるn個のレベル信号を発生するレベル発生回路とを備えたことを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、n個の閾値であるn個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)の各レベルに対して追従したn個の閾値によって識別することになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるバースト光受信装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0017】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。図1において、このバースト光受信装置は、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子1と、受光素子1の出力電流を電圧変換・増幅する前置増幅回路2と、n個の閾値信号を発生する多値閾値発生回路3と、前置増幅回路2の出力信号を、多値閾値発生回路3が出力するn個の閾値信号によって識別する多値識別回路4と、多値識別回路4が出力するn個の識別されたパルス信号(識別信号)それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%±α以内に入るパルス信号を検出するパルス幅検出回路5と、パルス幅検出回路5が検出したパルス信号(選択信号)に基づき、多値識別回路4が出力するn個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択し、デジタルデータ(DATA)を出力する信号選択回路6とを備えている。なお、パルス幅検出回路5と信号選択回路6は、外部からリセット信号RSTが入力されている。
【0018】
次に、図1、図2を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図2は、図1に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。(a)は多値識別回路における受信バースト信号とn個の閾値信号との関係図である。(b)はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【0019】
受信されるバースト光信号は、受光素子1にて電流に変換され、前置増幅回路2にて電圧変換・増幅され、多値識別回路4に入力される。また、多値閾値発生回路3が発生するn個の閾値信号が多値識別回路4に入力される。多値閾値発生回路3では、図2(a)に示すように、前置増幅回路2が出力する電圧信号S0を多値閾値発生回路3が発生するn個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、n個の識別信号をパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力する。
【0020】
図2(a)では、n個の閾値Vth_1〜Vth_nは、閾値Vth_1が、例えば電圧信号S0のゼロレベルに近い値であり、そこから閾値Vth_2〜Vth_nと順々に所定の間隔で値が大きくなるように設定されている場合が示されている。
【0021】
多値識別回路4では、各閾値のレベルにおいて、電圧信号S0との大小比較を行い、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列(デジタル信号)が各識別信号としてパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。図2(a)には、電圧信号S0が、数多くの閾値信号レベルと交差する場合が示されている。したがって、図2(b)に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0022】
パルス幅検出回路5では、リセット信号RSTにより初期化されており、多値識別回路4から入力されるn個の識別信号それぞれについて、図2(b)に示すように、パルス幅Aおよびパルス間隔Bを検出し、パルス間隔Bに対するパルス幅Aの割合(A/B)を求め、50%±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路6に出力する。図2(b)では、閾値Vth_4での識別信号が50%±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号21として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路5では、50%±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路6に出力するようになっている。
【0023】
信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が1つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路4から入力するn個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から50%に、より近い1つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【0024】
このように、この実施の形態1によれば、前置増幅回路の出力に対して複数の閾値を適用してパルス列(デジタル信号)からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も50%に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、50%に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。従来例のようにピーク検出をしないので、パルス幅歪みの発生を少なくすることができる。
【0025】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態2では、図1に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路3および多値識別回路4の具体的な構成例が示されている。なお、図3では、図1に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【0026】
図3において、多値識別回路4は、n個の識別器4−1〜4−nを備えている。各識別器には、前置増幅回路2の出力とn個の閾値Vth_1〜Vth_nの対応する閾値とがそれぞれ入力され、各出力(識別信号)がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに入力されている。
【0027】
また、多値閾値発生回路3は、前置増幅回路2と同じ特性を有し、基準電圧を出力できるように構成される増幅回路7を備えている。増幅回路7の出力端は、抵抗分圧回路8を介して定電流源9に接続されている。定電流源9の出力端は基準電源Vrefに接続されている。
【0028】
抵抗分圧回路8は、複数の抵抗器8−1〜8−nの直列回路で構成されている。抵抗器8−1の抵抗値はR1,抵抗器8−2の抵抗値はR2,抵抗器8−nの抵抗値はRnとなっている。抵抗器8−1〜8−nの各接続端が、識別器4−1〜4−nの閾値入力端に接続されている。
【0029】
この多値閾値発生回路3では、増幅回路7の出力端から、抵抗分圧回路8、定電流源9、基準電源Vrefへと電流が流れることにより、増幅回路7の出力電圧を基準電圧として、抵抗分圧回路8では、抵抗器8−1〜8−nの各接続端にn個の閾値Vth_1〜Vth_nに対応する閾値を発生するようになっている。
【0030】
次に、図3〜図6を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図4は、時系列で受光素子1に入力するバースト光信号と受光電力の関係を示す図である。図5は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図6は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【0031】
図4に示すように、受光素子1には、複数のバースト光信号B1〜Bnが時系列で入力される。そのうち、バースト光信号B1、B2は、受光電力が大きく、バースト光信号B3〜B5は、受光電力が小さく、バースト光信号Bnは、それらの中間の受光電力であることが示されている。このように、受光素子1には、各種電力のバースト光信号が入力される。
【0032】
受信されるバースト光信号は、受光素子1にて電流に変換され、前置増幅回路2にて電圧変換・増幅され、多値識別回路4に入力される。また、多値閾値発生回路3では、抵抗分圧回路8によって所定間隔で発生するn個の閾値信号が多値識別回路4に入力される。
【0033】
多値閾値発生回路3では、図5(a)、図6(a)に示すように、前置増幅回路2が出力する電圧信号S1,S2を多値閾値発生回路3が発生するn個の閾値Vth_1〜Vth_nによって多値識別を行い、n個の識別信号をパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力する。
【0034】
なお、図5(a)に示す電圧信号S1は、受光電力が大きい例えばバースト光信号B2(図4参照)に対する電圧信号であり、図6(a)に示す電圧信号S2は、受光電力が小さい例えばバースト光信号B3(図4参照)に対する電圧信号である。
【0035】
多値識別回路4では、識別器4−1〜4−nにおいて、閾値レベルと電圧信号S1,S2との大小比較が行われ、各レベルに対応したパルス幅および間隔を持つパルス列(デジタル信号)が各識別信号としてパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0036】
図5(a)の場合には、電圧信号S1が大きいので、数多くの閾値信号レベルと交差する。したがって、図5(b)に示すように、多数の識別信号がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0037】
一方、図6(a)の場合には、電圧信号S2が小さいので、閾値信号レベルと交差する数が少なくなる。したがって、図6(b)に示すように、小数の識別信号がパルス幅検出回路5と信号選択回路6とに出力される。
【0038】
パルス幅検出回路5では、リセット信号RSTにより初期化されており、多値識別回路4から入力されるn個の識別信号それぞれについて、図5(b)、図6(b)に示すように、パルス幅Aおよびパルス間隔Bを検出し、パルス間隔Bに対するパルス幅Aの割合(A/B)を求め、50%±α以内に入る識別信号を検出し、それを選択信号として信号選択回路6に出力する。
【0039】
図5(b)では、閾値Vth_4の識別信号が50%±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号51として出力される場合が示されている。また、図6(b)では、閾値Vth_2の識別信号が50%±α以内に入る識別信号として検出され、選択信号61として出力される場合が示されている。なお、パルス幅検出回路5では、50%±α以内に入る識別信号が、複数ある場合はそれぞれを選択信号として信号選択回路6に出力するようになっている。
【0040】
信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が1つの場合には、その選択信号が示す閾値の識別信号を多値識別回路4から入力するn個の識別信号の中から選択し、受信デジタル信号として出力する。また、信号選択回路6では、パルス幅検出回路5から入力される選択信号が複数の場合には、それらに対応する識別信号を選択し、その中から50%に、より近い1つの識別信号を選択し、受信デジタル信号として出力する。
【0041】
このように、この実施の形態2によれば、前置増幅回路の出力に対しバースト光信号の受光電力によらず所定間隔に固定された複数の閾値を適用してパルス列(デジタル信号)からなる複数の識別信号を生成し、生成した識別信号の中から最も50%に近いパルス幅を持つ識別信号を検出し受信デジタル信号として出力するので、受信レベルの信号振幅が異なる場合でも、それぞれについて50%に近いパルス幅のデジタル信号を再生することができる。
【0042】
ここで、この実施の形態2では、増幅回路7は、前置増幅回路2と同一特性を持つので、温度・電源変動により前置増幅回路2の出力電圧が変動した場合、増幅回路7は、前置増幅回路2に追従した出力状態となる。一方、定電流源9によって温度・電源変動によらず抵抗分圧回路8には、一定電流が流れるので、抵抗器8−1〜8−nの各接続点の電圧間隔は変化することがない。
【0043】
このため、温度・電源変動があっても、前置増幅回路2の出力信号に対して、一定間隔の安定な閾値を発生することが可能であり、温度・電源変動に追従した多値閾値が得られる。したがって、この実施の形態2によれば、多値識別回路4では、温度・電源変動によらず安定した識別波形を得ることができるので、環境条件に左右されないバースト光受信装置が得られる。
【0044】
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3であるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態3では、図1に示したバースト光受信装置における多値閾値発生回路3の具体的な他の構成例が示されている。なお、多値識別回路4の具体的な構成例は、実施の形態2(図3)で示したのと同じである。したがって、図7では、図3に示した構成と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態3に関わる部分を中心に説明する。
【0045】
図7において、多値閾値発生回路3は、前置増幅回路2の出力を受けて、高レベルを検出する高レベル検出器14、低レベルを検出する低レベル検出器15を備えている。高レベル検出器14および低レベル検出器15の出力端には、1/2+γレベル発生器16と、1/2+βレベル発生器17と、1/2レベル発生器18と、1/2−βレベル発生器19と、1/2−γレベル発生器20とが接続されている。各レベル検出器の出力は、多値識別回路4の識別器4−1〜4−nの対応するものの識別信号入力端に接続される。なお、高レベル検出器14および低レベル検出器15には、外部からリセット信号RSTが入力されている。
【0046】
1/2レベル発生器18は、高レベル検出器14の出力S_Highと低レベル検出器15の出力S_Lowとの差電圧値から1/2閾値電圧Vth_M(図示例ではVth_3)を発生する。1/2+βレベル発生器17は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して+βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M+β(図示例ではVth_2)を発生する。1/2−βレベル発生器19は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して−βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−β(図示例ではVth_4)を発生する。1/2+γレベル発生器16は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して+γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M+γ(図示例ではVth_1)発生する。1/2−γレベル発生器20は、1/2閾値電圧Vth_Mに対して−γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M−γ(図示例ではVth_n)を発生する。
【0047】
次に、図7、図8を参照して、このように構成されるバースト光受信装置の動作を説明する。なお、図8(a)は、受光電力が大きい場合の動作例を説明する各部の波形図である。図8(b)は、受光電力が小さい場合の動作例を説明する各部の波形図である。
【0048】
多値閾値発生回路3では、高レベル検出回路14の出力S_Highと低レベル検出回路15の出力S_Lowとの差電圧値から、1/2閾値電圧Vth_Mと、この1/2閾値電圧Vth_Mに対して±βのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±βと、1/2閾値電圧Vth_Mに対して±γのオフセットを付けた閾値電圧Vth_M±γなどの多値閾値電圧を生成する。
【0049】
つまり、時系列で受光素子1に入力するバースト光信号の受光電力は、図4に示したように、各種のレベルを有しているが、多値閾値発生回路3は、図8(a)(b)に示すように、バースト光信号の受光レベルに追従して、常にその信号振幅の中央付近で識別できる多値閾値を発生することができる。
【0050】
このように、この実施の形態3によれば、バースト光信号毎にその受光レベルに追従した多値閾値電圧を生成することができるので、パルス幅が50%±α以内となる識別信号を実施の形態2よりも高い精度で選択することが可能となる。また、発生する閾値の数は、実施の形態2よりも少なくなるので、多値識別回路も少ない識別器で構成することができ、より小さな回路規模でバースト光受信装置を構成することが可能となる。
【0051】
なお、実施の形態3で示した多値電圧オフセットのβ、γのオフセット値は、一定値であってもよく、また、高レベルに応じた比で発生するようにしてもよい。また、オフセット発生数をβ、γの2種類としたが、異なるより多くのオフセット値を与える構成とすることでもよい。これによれば、パルス幅が50%±α以内となる識別信号をさらに一層高い精度で選択できるようになる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、前置増幅回路にて、受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力が電圧変換増幅される。一方、閾値発生回路にて、n個の閾値が発生される。識別回路では、前置増幅回路の出力信号にn個の閾値を適用して識別することが行われ、パルス列からなるn個の識別信号が出力される。そこで、検出回路にて、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入る識別信号(パルス列)が検出される。その結果、選択回路では、検出回路にて検出された識別信号(パルス列)を選択信号として用い、識別回路が出力するn個の識別信号(パルス列)の中から対応する識別信号(パルス列)が選択され、再生デジタル信号が出力される。したがって、受信されるバースト光信号のピーク検出を行うことなく、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス列を生成出力することができるので、パルス幅歪みの少ないデジタル信号を再生することができる。
【0053】
つぎの発明によれば、抵抗分圧回路にて、増幅回路の出力を基準電圧として、所定の間隔を置いてn個の分圧電圧がn個の閾値として生成され、識別回路に供給される。識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)に対して所定間隔の閾値が適用され識別される。したがって、受信レベルの異なる信号振幅に対して、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス列を再生することができる。このとき、環境温度や電源の変動によって前置増幅回路の出力が変動すると、増幅回路も同じ特性であるので、その変化に追従する。一方、抵抗分圧回路に流れる電流は、定電流源によって一定化されている。その結果、識別回路には、環境温度や電源の変動によらず、n個の閾値が安定した所定間隔を維持して供給される。したがって、環境条件に左右されないバースト光受信装置が実現できるようになる。
【0054】
つぎの発明によれば、レベル検出回路にて、前置増幅回路の出力信号の高レベルと低レベルがそれぞれ検出されると、レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作が行われ、n個の閾値であるn個のレベル信号を生成され、識別回路に供給される。その結果、識別回路では、各種の受光レベルを持つバースト光信号(前置増幅回路の出力信号)の各レベルに対して追従したn個の閾値によって識別することになる。したがって、パルス幅が50%の前後所定値以内となる識別信号(パルス列)をさらに高い精度で選択することができる。このとき、用いる閾値の数を減らすことができるので、回路規模を小さくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。(a)は多値識別回路における受信バースト信号とn個の閾値信号との関係図である。(b)はパルス幅検出回路の動作を説明する図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図4】 時系列で受信されるバースト光信号と受光電力との関係図である。
【図5】 図3に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である(受光電力が大きい場合)。
【図6】 図3に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である(受光電力が小さい場合)。
【図7】 この発明の実施の形態3によるバースト光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図8】 図7に示すバースト光受信装置の動作を説明する図である。(a)は受光電力が大きい場合の動作説明図である。(b)受光電力が小さい場合の動作説明図である。
【図9】 従来のバースト光受信装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 受光素子、2 前置増幅回路、3 多値閾値発生回路、4 多値識別回路、4−1〜4−n 識別器、5 パルス幅検出回路、6 信号選択回路、7 増幅回路、8 抵抗分圧回路、8−1〜8−n 抵抗器、9 定電流源、14 高レベル検出器、15 低レベル検出器、16 1/2−γレベル発生器、17 1/2+βレベル発生器、18 1/2レベル発生器、19 1/2−βレベル発生器、20 1/2−γレベル発生器。
Claims (3)
- 受信されるバースト光信号を電気変換する受光素子の出力を電圧変換増幅する前置増幅回路と、
n個の閾値を発生する閾値発生回路と、
前記前置増幅回路の出力信号を前記n個の閾値によって識別する識別回路と、
前記識別回路が出力するn個の識別されたパルス信号それぞれのパルス幅およびパルス間隔を検出し、パルス間隔に対するパルス幅の割合が50%の前後所定値以内に入るパルス信号を検出する検出回路と、
前記検出回路が検出したパルス信号に基づき、前記識別回路が出力するn個の識別されたパルス信号の中から対応するパルス信号を選択する選択回路と、
を備えたことを特徴とするバースト光受信装置。 - 前記閾値発生回路は、
前記前置増幅回路と同じ特性であって基準電圧を出力する増幅回路と、
定電流源と、
前記増幅回路の出力端と前記定電流源の入力端との間に設けられ、n個の分圧電圧を前記n個の閾値として発生する抵抗分圧回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のバースト光受信装置。 - 前記閾値発生回路は、
前記前置増幅回路の出力を受けて、高レベルと低レベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、
前記レベル検出回路にて検出された高レベルと低レベルの差電圧値の中間値に対し各種のオフセット操作を行い、前記n個の閾値であるn個のレベル信号を発生するレベル発生回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のバースト光受信装置。
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