JP4665559B2 - プリエンファシス調整方法、受信装置、送信装置、及び、信号伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、プリエンファシス調整方法及び信号伝送システムに関し、更に詳しくは、受信信号に基づいて、送信側で付与されるプリエンファシスの強度を調整するプリエンファシス調整方法、及び、そのようなプリエンファシス調整方法を採用した信号伝送システムに関する。また、本発明は、受信装置、及び、送信装置に関し、更に詳しくは、受信信号に基づいて、送信側で付与されるプリエンファシスの強度を調整する機能を有する受信装置、及び、そのような受信装置によりプリエンファシス強度が調整される送信装置に関する。

一般に、伝送路では、周波数が高い領域の信号ほど減衰量が多い。このため、送信側から、複数の周波数成分の信号を同一レベルで送信すると、その信号を伝送路を介して受信した受信側では、高周波側と低周波側とで信号の振幅に差が生じる。通常、このような周波数による信号レベル（振幅）の差を低減するため、送信側では、低周波側の信号レベルをあらかじめ下げ、或いは、高周波側の信号レベルをあらかじめ上げて信号を送信するプリエンファシスが用いられる（例えば特許文献１を参照）。このように、送信側で、低周波数側と高周波数側とで信号レベルに差をつけることで、受信側での信号レベルを周波数によらず一定に保つことができる。

プリエンファシスでは、伝送路の特性等に応じて、適切な強度のプリエンファシスを付与することが重要である。図２は、文献公知ではない従来のプリエンファシスの自動調整の様子を示している。調整制御部５４は、プリエンファシス強度制御信号を送信回路５１に送信し、送信回路５１が送信する伝送信号のプリエンファシスの強度を制御する。受信可否判定部５３は、送信回路５１が送信した信号が受信回路５２で正しく受信できたか否かを判定し、信号を取り込むクロック信号のタイミングをずらしたときに、伝送信号を正確に取り込める範囲（受信可能範囲）を求める。プリエンファシスの自動調整では、プリエンファシス強度の調整値の全てについて試行し、送信回路５１のプリエンファシス強度を、受信可能範囲が最大となる強度に調整する。
特開平６−１７７７９８号公報

ところで、信号伝送レートが１０Ｇｂｐｓクラスとなると、受信回路で伝送信号を正確に受信するために、プリエンファシス強度の調整段階が多くなり、例えば１００段以上となる。このため、信号伝送レートが高い場合には、すべての調整値を試行して受信可能範囲を最大とするプリエンファシス強度を得ると、調整完了までに要する時間が長いという問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、伝送レートが高い場合でも、プリエンファシスの強度の調整を短時間で終了できるプリエンファシスの調整方法、受信装置、送信装置、及び、信号伝送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプリエンファシス調整方法は、プリエンファシス強度が調整可能に構成された送信回路のプリエンファシス強度を調整する方法において、所定の既知振幅を有する周期性信号を、伝送路を経由して送信するステップと、前記伝送路を経由して受信した周期性信号の振幅を測定するステップと、前記測定された周期性信号の振幅と前記既知振幅とから前記伝送路における振幅減衰量を算出するステップと、
振幅減衰量とプリエンファシス強度の粗調整値とが対応付けられた対応表を参照して、前記算出した振幅減衰量に対応付けられた前記プリエンファシス強度の粗調整値を取得し、取得した前記粗調整値を前記送信回路のプリエンファシス強度の粗調整値として決定するステップと、プリエンファシス強度を、前記決定した粗調整値から所定の範囲内で増減しつつ、テスト信号を送信するステップと、前記テスト信号の受信状態に基づいて、前記プリエンファシス強度を調整するステップとを有することを特徴とする。

本発明のプリエンファシス調整方法では、所定の振幅を有する周期性信号の振幅を受信側で測定し、その測定値に基づいて、プリエンファシス強度の大まかな調整値（粗調整値）を決定し、その後、テスト信号の受信状態に基づいて、粗調整による調整から所定範囲内で微調整を行い、プリエンファシスを調整する。このように、粗調整と微調整との２段階によりプリエンファシスを調整することで、とりうる調整値全てについてテスト信号の受信状態を調べなくても、送信回路のプリエンファシス強度を、信号伝送を良好に行える強度に調整することができ、プリエンファシス調整に要する時間を短縮できる。

本発明のプリエンファシス調整方法では、前記プリエンファシス強度を調整するステップは、前記送信されたテスト信号を正しく受信可能な範囲を求めるステップと、プリエンファシス強度を、前記テスト信号を正しく受信可能な範囲を最大とするプリエンファシス強度に調整するステップとを有する構成を採用できる。この場合、送信回路のプリエンファシス強度を、テスト信号を正しく受信可能な範囲を最大とするプリエンファシス強度に調整することで、信号伝送を良好に行うことができる。

本発明のプリエンファシス調整方法では、前記周期性信号の周波数が、前記送信装置の最大伝送レートの１／２の周波数であることが好ましい。この場合、高周波側の信号レベルがどの程度低下するかを測定することで、信号減少（減衰）率を知ることができ、プリエンファシス強度の大まかな調整値を知ることができる。

本発明の受信装置は、プリエンファシス強度が調整可能に構成された送信装置から信号を受信する受信装置において、前記送信装置から送信された所定の既知振幅を有する周期性信号を伝送路を経由して受信し、該受信した周期性信号の振幅を測定する振幅測定部と、前記振幅測定部が測定した振幅と前記既知振幅とから前記伝送路における振幅減衰量を算出し、振幅減衰量とプリエンファシス強度の粗調整値とが対応付けられた対応表を参照して、前記算出した振幅減衰量に対応付けられた前記プリエンファシス強度の粗調整値を取得し、取得した前記粗調整値を前記送信装置のプリエンファシス強度の粗調整値として決定する粗調整部と、前記送信装置から、前記粗調整値から所定の範囲内で増減したプリエンファシス強度に微調整されたテスト信号を受信し、該テスト信号の受信状態に基づいて、プリエンファシス強度を調整する微調整部とを備えることを特徴とする。

本発明の受信装置では、所定の振幅を有する周期性信号の振幅を振幅測定回路で測定し、粗調整部により、その測定値に基づいて、プリエンファシス強度の大まかな調整値（粗調整値）を決定し、その後、微調整部により、テスト信号の受信状態に基づいて、粗調整による調整から所定範囲内で微調整を行って、送信装置のプリエンファシスを調整する。このように、粗調整と微調整との２段階によりプリエンファシスを調整することで、とりうる調整値全てについてテスト信号の受信状態を調べなくても、送信装置のプリエンファシス強度を、信号伝送を良好に行える強度に調整することができ、プリエンファシス調整に要する時間を短縮できる。

本発明の受信装置では、前記微調整部は、前記送信されたテスト信号を正しく受信可能な範囲を求め、プリエンファシス強度を、該求めた前記テスト信号を正しく受信可能な範囲を最大とするプリエンファシス強度に微調整する構成を採用することができる。この場合、送信装置のプリエンファシス強度を、テスト信号を正しく受信可能な範囲を最大とするプリエンファシス強度に調整することで、信号伝送を良好に行うことができる。

本発明の受信装置では、前記周期性信号の周波数が、前記送信装置の最大伝送レートの１／２の周波数であることが好ましい。この場合、高周波側の信号レベルがどの程度低下するかを測定することで、信号減少率を知ることができ、プリエンファシス強度の大まかな調整値を知ることができる。

本発明の受信装置では、前記振幅測定部は、前記伝送路を経由して受信した周期性信号の信号レベルの最大値及び最小値を測定するコンパレータを備え、該コンパレータの測定値に基づいて前記振幅を測定する構成を採用することができる。この場合、コンパレータ出力がＨレベル又はＬレベルに確定する間の区間を調べることにより、受信信号の振幅を測定することができる。

本発明の信号伝送システムは、上記本発明の受信装置と、プリエンファシス強度が調整可能に構成された送信装置とを組み合わせたことを特徴とする。また、本発明の送信装置は、調整可能なプリエンファシス強度の送信信号を伝送路を経由して受信装置に送信する送信装置において、所定の既知振幅を有する周期性信号を送信する周期性信号送信部と、
前記周期性信号を受信した受信装置が前記周期性信号の振幅と前記既知振幅とから算出した前記伝送路における振幅減衰量に応じて決定したプリエンファシス強度の粗調整値を前記受信装置から受信し、該粗調整値から所定の範囲内で増減したプリエンファシス強度に微調整されたテスト信号を送信するテスト信号送信部と、前記テスト信号を受信した受信回路から該テスト信号の受信状態に基づいて定められたプリエンファシスの微調整値を受信して、該微調整値にプリエンファシス強度を設定するプリエンファシス強度設定部とを備えることを特徴とする。

本発明の送信装置及び信号伝送システムでは、受信装置側で測定された周期性信号の振幅に基づく粗調整と、テスト信号の受信状態に基づく微調整とによりプリエンファシス強度を調整することで、送信装置のプリエンファシス強度を、すばやく調整することができる。

本発明のプリエンファシス調整方法、受信装置、送信装置、及び、信号伝送システムは、所定振幅の周期性信号の振幅を受信側で測定し、その測定値に基づいて、プリエンファシス強度の大まかな調整値（粗調整値）を決定し、その後、テスト信号の受信状態に基づいて、粗調整による調整から所定範囲内で微調整を行う。このように、プリエンファシス強度の調整を、粗調整と微調整の２段階で行うことで、プリエンファシスの調整に要する時間を短縮できる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の信号伝送システムの構成を示している。伝送システム１０は、送信回路１１、受信回路１２、受信可否判定部１３、粗調整制御部１４、微調整制御部１５、送信波形制御部１６、及び、自動調整制御部１７を備える。送信回路１１は、伝送路を介して、受信回路１２に信号を送信する。その際、送信回路１１は、伝送信号にプリエンファシスを付与する。送信回路１１が付与するプリエンファシスの強度は、プリエンファシス強度調整用信号により調整可能である。

自動調整制御部１７は、プリエンファシスの自動調整開始／完了の制御を行う。プリエンファシスの自動調整は、粗調整と、それに後続する微調整との２段階により行う。送信波形制御部１６は、粗調整時／微調整時に送信回路１１から出力する信号パターンを制御する。粗調整制御部１４は、コンパレータ１８と強度調整部１９とを有する。粗調整制御部１４は、粗調整時に、受信回路１２が受信する信号に基づいて、プリエンファシスの粗調整を行う。コンパレータ１８は、受信回路１２が受信する信号と、比較電圧Ｖｒｅｆとを比較し、その比較結果を出力する。強度調整部１９は、プリエンファシス強度調整用信号を送信回路１１に送信する。

粗調整制御部１４は、Ｓ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ測定手法により、伝送信号がどれだけ減衰（減少）しているかを把握し、把握した減衰量に基づいて、プリエンファシス強度の調整値の粗調整を行う。一般に、Ｓ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ測定においては、既知振幅の繰返し波（ｓｉｎ波）を送信し伝送路通過後の振幅を測定することで、伝送路の減衰量を求める。本実施形態では、そのＳ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ測定の概念を取り入れ、送信回路１１より既知振幅の繰返し波（パルス波）を送信し、粗調整部１４で、受信端にて振幅がどの程度減少しているかを検出することで、該伝送路の大まかな減衰量を把握し、その減衰量に応じた粗調整値を決定する。

微調整制御部１５は、強度調整部２０を有する。受信可否判定部１３は、送信回路１１から送信された信号が受信回路１２で正しく受信できたか否かを判定し、信号を取り込むクロック信号のタイミングをずらしたときに、伝送信号を正確に取り込める範囲（受信可能範囲）を求める。微調整制御部１５は、微調整時に、強度調整部２０から送信回路１１に送信するプリエンファシス強度調整用信号を、粗調整制御部１４による粗調整値から所定範囲内で変化させ、受信可否判定部１３から判定結果を受けて、プリエンファシス強度の調整値の微調整を行う。ここで、プリエンファシス強度調整用信号は、複数ビットから成り、粗調整と微調整とで兼用する構成とする。

図２は、伝送システム１０におけるプリエンファシス強度の自動調整の処理手順を示している。以下、図１及び図２を参照して、プリエンファシス強度の自動調整の処理手順について説明する。自動調整制御部１７により、送信回路１１に入力する自動調整制御信号をＬｏｗレベルとし、送信回路１１において、送信波形制御部１６からの送信波形制御信号を有効とする。送信波形制御部１６は、Ｈｉｇｈレベルの送信波形制御信号を送信回路１１に送信する。これを受けた送信回路１１は、伝送レートの半分の周波数（該伝送レートでＨｉｇｈ／Ｌｏｗ繰り返した時のパルス波の周波数＝該伝送レートでの送信波形の最大周波数）で、既知振幅Ａ［Ｖ］のパルス波を出力する（ステップＳ１）。

送信回路１１から送信され、伝送路で減衰した信号は、コンパレータ１８の＋端子に入力され、−端子に接続されたリファレンス電圧Ｖｒｅｆと比較される。粗調整部１４は、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを変化させて、受信回路１２が受信する信号の振幅Ｂ［Ｖ］を測定する（ステップＳ２）。この測定は、例えば、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを徐々に高くしていき、コンパレータ１８の出力がＬｏｗに確定（固定）しなくなったレベルを振幅の下限値とし、コンパレータ１８の出力がＨｉｇｈに確定しなくなったレベルを振幅の上限値とし、上限値と下限値との差を求めることにより行う。

既知の振幅Ａと、コンパレータ１８により測定された振幅Ｂとにより、受信端での振幅減少率が求められる。強度調整部１９は、受信端での振幅減少率の範囲と、プリエンファシス強度の大まかな調整値（粗調整値）とを対応付けて記憶している。例えば、受信端での振幅減少率、０％〜５％、５％〜１０％、・・・と５％刻みの範囲に対応付けて、調整値Ａ、調整値Ｂ、・・・を記憶している。強度調整部１９は、コンパレータ１８により求められた受信端での振幅減少率に応じた調整値を、プリエンファシス強度調整用信号によって、送信回路１１に送信する（ステップＳ３）。また、粗調整完了信号を、受信可否判定部１３及び送信波形制御部１６に送信する。

送信回路１１は、粗調整制御部１４から送信された調整に従って、プリエンファシス強度を決定し、例えば低周波数側の信号レベルを低下させる。送信波形制御部１６は、粗調整完了を受信すると、送信波形制御信号をＬｏｗレベルに変化させる。これを受けて、送信回路１１は、ランダム波形を出力し、微調整によるプリエンファシス強度の調整を開始する（ステップＳ４）。受信回路１２は、伝送路を介して受信したランダム波形を、受信可否判定部１３に入力する。受信可否判定部１３は、受信可能範囲を検出して、その判定結果を示す信号を微調整制御部１５に送信する。この判定結果信号には、例えば検出した受信可能範囲に応じた複数ｂｉｔの信号、或いは、受信可能範囲に応じた電圧レベルのアナログ信号を用いることができる。

微調整制御部１５は、プリエンファシス強度の調整値を複数段階、例えば１段階ずつ５段階まで強める方向に変化させ、各調整値における受信可能範囲の増減傾向を検出する。
一度に数段階調整値を変化させるのは、１段階では受信可能範囲の変化が見えにくく、増減傾向が分かりにくい可能性があることを考慮したためであり、一度に、ある程度の段階まで変化させることで、受信可能範囲の増減傾向を検出しやすくなるためである。プリエンファシス強度を強める方向に変化させたときに、受信可能範囲が増加した場合は、減少に転じるまで、強める方向に調整値を変化させる。逆に、受信可能範囲が減少した場合は、プリエンファシス強度を弱める方向に変更し、受信可能範囲が増加から減少に転じるまで調整値を変化させる。

上記のような動作により、微調整制御部１５は、受信可能範囲が最も広くなる調整値を検出する。検出完了後、微調整制御部１５は、プリエンファシス強度調整用信号により、検出した調整値を送信回路１１に送信する。また、微調整完了信号を、自動調整制御部１７に送信する。自動調整制御部１７は、自動調整制御信号をＨｉｇｈレベルに変化させ、自動調整を終了させる。送信回路１５は、粗調整制御部１４及び微調整制御部１５により調整されたプリエンファシス強度で、信号を出力する。

例えば、粗調整段階で、受信端での信号レベルの減少率が１０％〜１５％の範囲にあると判定されたときには、その減少率に対応する調整値で送信回路１１のプリエンファシス強度を大まかに決定する。これにより、微調整段階では、１０％〜１５％の５％の範囲に対応する範囲内でプリンファシス強度を変化させて受信可能範囲を求めることで、受信可能範囲を最大とするプリエンファシス強度を得ることができる。このように、粗調整段階において、伝送路の減衰量をＳ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ測定手法により把握し、その減衰量に応じて、プリエンファシス強度の大まかな設定を行うにより、微調整段階で受信可能範囲を最大とする調整値を求める際に、試行する調整段階を削減することができ、プリエンファシス強度の調整に要する時間を短縮することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のプリエンファシス調整方法、受信装置、送信装置、及び、信号伝送システムは、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

図１は、本発明の一実施形態の信号伝送システムの構成を示すブロック図。 図２は、伝送システムにおけるプリエンファシスの調整手順を示すフローチャート。 図３は、従来の伝送システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１０：伝送システム
１１：送信回路
１２：受信回路
１３：受信可否判定部
１４：粗調整制御部
１５：微調整制御部
１６：送信波形制御部
１７：自動調整制御部

Claims (9)

1. プリエンファシス強度が調整可能に構成された送信回路のプリエンファシス強度を調整する方法において、
   所定の既知振幅を有する周期性信号を、伝送路を経由して送信するステップと、
   前記伝送路を経由して受信した周期性信号の振幅を測定するステップと、
   前記測定された周期性信号の振幅と前記既知振幅とから前記伝送路における振幅減衰量を算出するステップと、
   振幅減衰量とプリエンファシス強度の粗調整値とが対応付けられた対応表を参照して、前記算出した振幅減衰量に対応付けられた前記プリエンファシス強度の粗調整値を取得し、取得した前記粗調整値を前記送信回路のプリエンファシス強度の粗調整値として決定するステップと、
   プリエンファシス強度を、前記決定した粗調整値から所定の範囲内で増減しつつ、テスト信号を送信するステップと、
   前記テスト信号の受信状態に基づいて、前記プリエンファシス強度を調整するステップとを有することを特徴とするプリエンファシス調整方法。
2. 前記プリエンファシス強度を調整するステップは、前記送信されたテスト信号を正しく受信可能な範囲を求めるステップと、
   プリエンファシス強度を、前記テスト信号を正しく受信可能な範囲を最大とするプリエンファシス強度に調整するステップとを有する、請求項１に記載のプリエンファシス調整方法
3. 前記周期性信号の周波数が、前記送信装置の最大伝送レートの１／２の周波数である、請求項１又は２に記載のプリエンファシス調整方法。
4. プリエンファシス強度が調整可能に構成された送信装置から信号を受信する受信装置において、
   前記送信装置から送信された所定の既知振幅を有する周期性信号を伝送路を経由して受信し、該受信した周期性信号の振幅を測定する振幅測定部と、
   前記振幅測定部が測定した振幅と前記既知振幅とから前記伝送路における振幅減衰量を算出し、振幅減衰量とプリエンファシス強度の粗調整値とが対応付けられた対応表を参照して、前記算出した振幅減衰量に対応付けられた前記プリエンファシス強度の粗調整値を取得し、取得した前記粗調整値を前記送信装置のプリエンファシス強度の粗調整値として決定する粗調整部と、
   前記送信装置から、前記粗調整値から所定の範囲内で増減したプリエンファシス強度に微調整されたテスト信号を受信し、該テスト信号の受信状態に基づいて、プリエンファシス強度を調整する微調整部とを備えることを特徴とする受信装置。
5. 前記微調整部は、前記送信されたテスト信号を正しく受信可能な範囲を求め、プリエンファシス強度を、該求めた前記テスト信号を正しく受信可能な範囲を最大とするプリエンファシス強度に微調整する、請求項４に記載の受信装置。
6. 前記周期性信号の周波数が、前記送信装置の最大伝送レートの１／２の周波数である、請求項4又は５に記載の受信装置。
7. 前記振幅測定部は、前記伝送路を経由して受信した周期性信号の信号レベルの最大値及び最小値を測定するコンパレータを備え、該コンパレータの測定値に基づいて前記振幅を測定する、請求項４〜６の何れか一に記載の受信装置。
8. 請求項４〜７の何れか一に記載の受信装置と、プリエンファシス強度が調整可能に構成された送信装置とを組み合わせたことを特徴とする信号伝送システム。
9. 調整可能なプリエンファシス強度の信号を伝送路を経由して受信装置に送信する送信装置において、
   所定の既知振幅を有する周期性信号を送信する周期性信号送信部と、
   前記周期性信号を受信した受信装置が前記周期性信号の振幅と前記既知振幅とから算出した前記伝送路における振幅減衰量に応じて決定したプリエンファシス強度の粗調整値を前記受信装置から受信し、該粗調整値から所定の範囲内で増減したプリエンファシス強度に微調整されたテスト信号を送信するテスト信号送信部と、
   前記テスト信号を受信した受信回路から該テスト信号の受信状態に基づいて定められたプリエンファシスの微調整値を受信して、該微調整値にプリエンファシス強度を設定するプリエンファシス強度設定部とを備えることを特徴とする送信装置。

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