JPS62137A - 光受信方式 - Google Patents
光受信方式Info
- Publication number
- JPS62137A JPS62137A JP60137920A JP13792085A JPS62137A JP S62137 A JPS62137 A JP S62137A JP 60137920 A JP60137920 A JP 60137920A JP 13792085 A JP13792085 A JP 13792085A JP S62137 A JPS62137 A JP S62137A
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- optical
- video signal
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明のＶＬ術分野〕
本発明は、映像信号と音声信号及びデータ他゛号からな
る光信号を受光する光受信方式に関する。
る光信号を受光する光受信方式に関する。
映像信号と音声信号及びデータ信号を光伝送する方法は
、その伝送方式に着目すれば、太き（はアナログ伝送方
式、パルス化アナログ伝送方式、ディジタル伝送方式に
分類することができる。中でも、パルス化アナログ伝送
方式に、光源の電気−光特性が非線形であっても良質な
信号伝送が可、能であり、ディジタル伝送方式に比較し
て変復調ゝτ 回路が簡単であるという特長を封する。このパルス化ア
ナログ伝送方式には、パルス振幅変調方式、パルス幅変
調方式、パルス周波数変調方式、パルス化周波数変調方
式等多岐にわたる変調方式が提案されている。中でもパ
ルス周波数変調、パル不化周波数変調方式は、信号対雑
音比が大きくとれ良質な信号伝送が可能である。ところ
で、光伝送方式に８いて、受光器にアバランシェフォト
ダイオード（以下ＡＰＤと称する）を用いることは、信
号増倍作用の為に最小受光レベルを下げることができ、
ダイナミックレンジが広がり、適用できるシステムの、
範囲を大きくできる。しかしながら、人ＰＤの増倍作用
は信号成分にかかるだけではなく、ＡＰＤのショットノ
イズかつ暗電流成分にも影響を及ぼす。したがって強度
変調された信号光を受光する場合、人ＰＤには信号対雑
音比を最大とする最適増倍率なるものが存在する。
、その伝送方式に着目すれば、太き（はアナログ伝送方
式、パルス化アナログ伝送方式、ディジタル伝送方式に
分類することができる。中でも、パルス化アナログ伝送
方式に、光源の電気−光特性が非線形であっても良質な
信号伝送が可、能であり、ディジタル伝送方式に比較し
て変復調ゝτ 回路が簡単であるという特長を封する。このパルス化ア
ナログ伝送方式には、パルス振幅変調方式、パルス幅変
調方式、パルス周波数変調方式、パルス化周波数変調方
式等多岐にわたる変調方式が提案されている。中でもパ
ルス周波数変調、パル不化周波数変調方式は、信号対雑
音比が大きくとれ良質な信号伝送が可能である。ところ
で、光伝送方式に８いて、受光器にアバランシェフォト
ダイオード（以下ＡＰＤと称する）を用いることは、信
号増倍作用の為に最小受光レベルを下げることができ、
ダイナミックレンジが広がり、適用できるシステムの、
範囲を大きくできる。しかしながら、人ＰＤの増倍作用
は信号成分にかかるだけではなく、ＡＰＤのショットノ
イズかつ暗電流成分にも影響を及ぼす。したがって強度
変調された信号光を受光する場合、人ＰＤには信号対雑
音比を最大とする最適増倍率なるものが存在する。
パルス周波数変調（以下ＰＦＭと称す）、パルス化周波
数斐調（以下パルス化ＦＭと称す）方式Ｃ二ｇいて、受
光器にＡＰＤを用いる場合、従来は受光した光パルスの
大きさに応じてＡＰＤの増倍率を変化する方法がとられ
ている。従来のＰＰＭ伝送方式の受信系の一例″’に第
４図に示す。ＡＰＤ則で光パルスを電気信号Ｃ；置換し
、受信器プリアンプＱ（二より増幅し、さらにλＧＣア
ンプ制により、信号電気パルスの大きさが一定となる様
に増幅する。これは、ＰＰＭがパルス幅一定でかつ周波
数が変化する伝送方式でありパルスデューティ−が変化
し、パルスの大きさが変化すると識別時間がずれる為常
に一定のしきい値で識別する必要があるからである。こ
の人ＧＣアンプは、ピーク検出器図によりパルスピーク
を検出し、これ（二より、ＡＧＣアンプ習の増幅率８よ
びＡＰＤ（ｉｌｌの増倍率を変化するようになっている
。ここで人ＰＤの増倍率はＤＣバイアスを変化すること
で可変でき、そのＤＣバイアス印加回路ｃ３Ｇは、ピー
ク検出器０１の出力により制御される。以下、人ＧＣア
ンプ（至）の増幅率の制御をＧＣ，ＡＰＤの増幅率をＭ
Ｃと称する。ＧＣ特性、ＭＣ特性をＩＪ！５図に示す。
数斐調（以下パルス化ＦＭと称す）方式Ｃ二ｇいて、受
光器にＡＰＤを用いる場合、従来は受光した光パルスの
大きさに応じてＡＰＤの増倍率を変化する方法がとられ
ている。従来のＰＰＭ伝送方式の受信系の一例″’に第
４図に示す。ＡＰＤ則で光パルスを電気信号Ｃ；置換し
、受信器プリアンプＱ（二より増幅し、さらにλＧＣア
ンプ制により、信号電気パルスの大きさが一定となる様
に増幅する。これは、ＰＰＭがパルス幅一定でかつ周波
数が変化する伝送方式でありパルスデューティ−が変化
し、パルスの大きさが変化すると識別時間がずれる為常
に一定のしきい値で識別する必要があるからである。こ
の人ＧＣアンプは、ピーク検出器図によりパルスピーク
を検出し、これ（二より、ＡＧＣアンプ習の増幅率８よ
びＡＰＤ（ｉｌｌの増倍率を変化するようになっている
。ここで人ＰＤの増倍率はＤＣバイアスを変化すること
で可変でき、そのＤＣバイアス印加回路ｃ３Ｇは、ピー
ク検出器０１の出力により制御される。以下、人ＧＣア
ンプ（至）の増幅率の制御をＧＣ，ＡＰＤの増幅率をＭ
Ｃと称する。ＧＣ特性、ＭＣ特性をＩＪ！５図に示す。
図に示すＭＣ特性は、ＧＣを一定とした時の制御特性を
示し、増倍率が１近−くとなり制御不可能となるのが点
＋４１１、増倍率が非常に高くなり、人ＰＤがブレイク
ダウンしないようにする目的のＤＣバイアスリミッタに
よる効果が点（４２に表われている。
示し、増倍率が１近−くとなり制御不可能となるのが点
＋４１１、増倍率が非常に高くなり、人ＰＤがブレイク
ダウンしないようにする目的のＤＣバイアスリミッタに
よる効果が点（４２に表われている。
ＧＣ特性は、ＡＧＣランプの増幅率制御特性を示す１点
（４３、（４４）は制御からはずれる所を示す。この２
つの制御ＭＣ、ＧＣを併用することにより、受信系のダ
イナミックレンジを大きくすることが可能である。
（４３、（４４）は制御からはずれる所を示す。この２
つの制御ＭＣ、ＧＣを併用することにより、受信系のダ
イナミックレンジを大きくすることが可能である。
ここで受光レベルが比較的大きい場合、人ＧＣアンプの
出力はＧＣのみで一定化される。この時ＡＰＤの増倍率
の変化は、はとんどない。一方、受光レベルが非常（二
手さい場合、ＧＣはかからずＭＣのみとなる（Ａｕυか
ら点（６）まで）にの間は、近似的に人ＰＤの増倍率は
、ＰＦＭパルスのパルス電力対ノイズ電力比を最大とす
る増倍率とすることができる。この人ＧＣアンプ關の出
力は、識別器（至）によって識別され、ＰＦＭ復調器６
７）（＝よって復調される。この受信系は、パルスデュ
ーテイサイクルが常にほぼ５０％のパルス化ＰＭ方式の
場合にも使用できるが、ＡＣ結合によって受信系を構成
でき、この場合ＧＣは必要ない。
出力はＧＣのみで一定化される。この時ＡＰＤの増倍率
の変化は、はとんどない。一方、受光レベルが非常（二
手さい場合、ＧＣはかからずＭＣのみとなる（Ａｕυか
ら点（６）まで）にの間は、近似的に人ＰＤの増倍率は
、ＰＦＭパルスのパルス電力対ノイズ電力比を最大とす
る増倍率とすることができる。この人ＧＣアンプ關の出
力は、識別器（至）によって識別され、ＰＦＭ復調器６
７）（＝よって復調される。この受信系は、パルスデュ
ーテイサイクルが常にほぼ５０％のパルス化ＰＭ方式の
場合にも使用できるが、ＡＣ結合によって受信系を構成
でき、この場合ＧＣは必要ない。
しかしながら、ＰＰＭ、パルス化ＦＭ方式の信号対雑音
比は、識別後のバルスジンタ【；よって決定される為、
上述の増倍率制御は、最適でない。
比は、識別後のバルスジンタ【；よって決定される為、
上述の増倍率制御は、最適でない。
これに、人ＰＤのショットノイズが受光電力に比例して
増加する為、パルス電力対ノイズ−力比が最大であって
も識別後のパルスジッタは最小とならない為である。
増加する為、パルス電力対ノイズ−力比が最大であって
も識別後のパルスジッタは最小とならない為である。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、パルス
周波数斐調或いはパルス化周波数変調方式に８ける伝送
信号の信号対雑音比を最大とするアバランシェフォトダ
イオードの増倍率を適確に制御できる光受信方式な提供
することにある。
周波数斐調或いはパルス化周波数変調方式に８ける伝送
信号の信号対雑音比を最大とするアバランシェフォトダ
イオードの増倍率を適確に制御できる光受信方式な提供
することにある。
本発明は、ベースバンド映像信号を含む周波数多重化信
号を伝送するにあたり、パルス周波数変調若しくはパル
ス化周波数変調によりパルス信号Ｃ：変換し、伝送し、
アバランシェフォトダイオードで受光し、多重化信号な
復調器により再生後、アナログスイッチ回路を有する２
乗平均値検出回路により、映像信号の水平同期信号部分
の雑音電力を検出し、雑音電力の大きさに応じて前記ア
バランシェフォトダイオードの増倍率を変化する光受信
方式を得ることにある。
号を伝送するにあたり、パルス周波数変調若しくはパル
ス化周波数変調によりパルス信号Ｃ：変換し、伝送し、
アバランシェフォトダイオードで受光し、多重化信号な
復調器により再生後、アナログスイッチ回路を有する２
乗平均値検出回路により、映像信号の水平同期信号部分
の雑音電力を検出し、雑音電力の大きさに応じて前記ア
バランシェフォトダイオードの増倍率を変化する光受信
方式を得ることにある。
本発明によれば、直接復調信号の信号対雑音比を最大と
するＡＰＤ増倍率制御が可能であり、ＡＰＤの特性であ
るパルスの波高値Ｃ；応じてショットノイズが増加して
も、復調出力の信号対雑音比を最大とすることセある。
するＡＰＤ増倍率制御が可能であり、ＡＰＤの特性であ
るパルスの波高値Ｃ；応じてショットノイズが増加して
も、復調出力の信号対雑音比を最大とすることセある。
以下１本発明の実施例な図面を参照して説明する。第１
図は、本発明の光受信方式の一実施例である。本発明は
パルス化ＰＭ方式にも適用できるが、ここではＰＦＭ伝
送方式を例として説明する。
図は、本発明の光受信方式の一実施例である。本発明は
パルス化ＰＭ方式にも適用できるが、ここではＰＦＭ伝
送方式を例として説明する。
ＰＦＭ変調器α０１） （：より変調する信号は、ベー
スバンド映像信号を含む多重化信号である。この多重化
信号は正のピークをＰＦＭの最低周波数とし、負のピー
クを最大周波数とする負変調とする。
スバンド映像信号を含む多重化信号である。この多重化
信号は正のピークをＰＦＭの最低周波数とし、負のピー
クを最大周波数とする負変調とする。
すなわち映像信号の水平同期部分が最大周波数となる変
調とする。この変調された電気信号を電気−光変換器（
１０２） Ｃより光に変換し、光ファイバ（１０３）に
よって伝送する。受信側では、受信はＡＰＤ（ｌＯ４）
テ行イ、先ず受信プ’）７ンプ（１０５）Ｃ：より増幅
する。この出力は次段の五〇〇アンプα０６）とピーク
検出器（１０７） ｌ二より、出力パルスの波高値を一
定化する。さらに識別器００８）によりパルス識別を行
いＰＦＭ復調器α０９）により、前記ベースバンド映像
信号を含む多重化信号が再生される。さらに周波数分離
フィルタＱＩＯ）により音声信号を含む成分が出力端α
１υＣ＝出力される。一方０１υには映像信号のみ収り
出される。
調とする。この変調された電気信号を電気−光変換器（
１０２） Ｃより光に変換し、光ファイバ（１０３）に
よって伝送する。受信側では、受信はＡＰＤ（ｌＯ４）
テ行イ、先ず受信プ’）７ンプ（１０５）Ｃ：より増幅
する。この出力は次段の五〇〇アンプα０６）とピーク
検出器（１０７） ｌ二より、出力パルスの波高値を一
定化する。さらに識別器００８）によりパルス識別を行
いＰＦＭ復調器α０９）により、前記ベースバンド映像
信号を含む多重化信号が再生される。さらに周波数分離
フィルタＱＩＯ）により音声信号を含む成分が出力端α
１υＣ＝出力される。一方０１υには映像信号のみ収り
出される。
この（Ｎ号の一部は、アナログスイッチ回路を有する２
乗平均値検出回路（１１３）により水平同期信号部分の
雑音（ノイズ）電力を検出し、この雑音（ノイズ）電力
の大きさに応じてＤＣバイアス制御回路（１１４）によ
りＡＰＤにバイアスを印加する。
乗平均値検出回路（１１３）により水平同期信号部分の
雑音（ノイズ）電力を検出し、この雑音（ノイズ）電力
の大きさに応じてＤＣバイアス制御回路（１１４）によ
りＡＰＤにバイアスを印加する。
第２図にＮＴＳＣ映像信号の一部を示す。図中ｖｒより
下の部分が水平同期信号部分であり、この部分の雑音（
ノイズ）電力は例えば！！ｌ！３図に示すアナログスイ
ッチ回路を有する２乗平均値検出回路Ｃ：より検出でき
る。こｎ、は、映像信号の水平同期の位置を比較器（３
０υで検出し、この時だけ、アナログスイッチ（３０２
）をＯＮしてその信号の２乗平均値を２乗平均値検出回
路（３０３） ｌ：より検出する回路である。
下の部分が水平同期信号部分であり、この部分の雑音（
ノイズ）電力は例えば！！ｌ！３図に示すアナログスイ
ッチ回路を有する２乗平均値検出回路Ｃ：より検出でき
る。こｎ、は、映像信号の水平同期の位置を比較器（３
０υで検出し、この時だけ、アナログスイッチ（３０２
）をＯＮしてその信号の２乗平均値を２乗平均値検出回
路（３０３） ｌ：より検出する回路である。
ここでＰＦＭの復調後の雑音電力Ｎは
で表わされる。ここでｓｆＶは映像フィルタの帯域、Ｔ
、はＰＰＭの復調前のパルス幅、σｊ２はジッタの２乗
平均値、ｆ、はＰＦＭのパルス繰り返し周波数である。
、はＰＰＭの復調前のパルス幅、σｊ２はジッタの２乗
平均値、ｆ、はＰＦＭのパルス繰り返し周波数である。
（１３式から明らかなように、ｆ、が高（なれば雑音電
力は増加する。したがってＰＦＭを負変調すれば、映像
信号の水平同期部分は常に雑音（ノイズ）電力が大きく
なっている。つまり、負変調な行うと、映像信号の白レ
ベルはＰＦＭのパルス繰り返し周波数が低い部分に、水
平同期部分は周波数が一番高い部分に割り当てられる。
力は増加する。したがってＰＦＭを負変調すれば、映像
信号の水平同期部分は常に雑音（ノイズ）電力が大きく
なっている。つまり、負変調な行うと、映像信号の白レ
ベルはＰＦＭのパルス繰り返し周波数が低い部分に、水
平同期部分は周波数が一番高い部分に割り当てられる。
したがって、受信器で復調した映像信号の水平同期部分
は特１：雑音成分を多く含んでいることになる。
は特１：雑音成分を多く含んでいることになる。
この雑音（ノイズ）電力を検出し、ＡＰＤのＤＣバイア
スに帰還することにより、復調後の映像信号の４ｇ号対
雑音比を最大とするＡＰＤ増倍率制御が行える。
スに帰還することにより、復調後の映像信号の４ｇ号対
雑音比を最大とするＡＰＤ増倍率制御が行える。
本発明の方式はパルスデューテイチイクルはぼ５０
％のパルス化ＦＭにも適用でき、この場°合は人ＧＣ回
路が不要でさらに、電気回路の股間結合がＡＣ結合で良
い。この場合もＰＦＭと同様に映像信号の同期部分の雑
音電力が最大となり、この雑音電力によって、ＡＰＤの
ＤＣバイアスを変化すれば常に最適増倍率制御が可能と
なる。
％のパルス化ＦＭにも適用でき、この場°合は人ＧＣ回
路が不要でさらに、電気回路の股間結合がＡＣ結合で良
い。この場合もＰＦＭと同様に映像信号の同期部分の雑
音電力が最大となり、この雑音電力によって、ＡＰＤの
ＤＣバイアスを変化すれば常に最適増倍率制御が可能と
なる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１因に
３ける映像信号を示す図、第３図は第１図（：於けるア
ナログスイッチを有する２乗平均値検出回路の一構成例
を示す図、第４０！：ｌ及び第５図は従来例及びそれを
説明する図である。 １０４・・・アバランシェフォトダイオード、１０５・
・・受信プリアンプ、１０６・・・ＡＧＣアンプ、１０
７・・・ピーク検出回路、１０８．・・−３０１・・・
比較器、１０９・・・ＰＦＭ復調器、 １１０・・・
周波数分離フィルタ、１１３・・・アナログスイッデ回
路を有する２乗平均値検出回路、 １１４・・・ＤＣバイアス制御回路。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （外１名）
３ける映像信号を示す図、第３図は第１図（：於けるア
ナログスイッチを有する２乗平均値検出回路の一構成例
を示す図、第４０！：ｌ及び第５図は従来例及びそれを
説明する図である。 １０４・・・アバランシェフォトダイオード、１０５・
・・受信プリアンプ、１０６・・・ＡＧＣアンプ、１０
７・・・ピーク検出回路、１０８．・・−３０１・・・
比較器、１０９・・・ＰＦＭ復調器、 １１０・・・
周波数分離フィルタ、１１３・・・アナログスイッデ回
路を有する２乗平均値検出回路、 １１４・・・ＤＣバイアス制御回路。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （外１名）
Claims (8)
- （１）映像信号を含む周波数分割多重化信号で搬送波の
周波数を負変調し、この変調された信号に応じて光信号
に変換して伝送し、この伝送した光信号をアバランシエ
フォトダイオードで受光して前記変調された信号を復調
し、アナログスイッチ回路を有する２乗平均値検出回路
により前記映像信号の水平同期信号部分の雑音電力を検
出し、この雑音電力の大きさに応じて前記アバランシエ
ホトダイオードの増倍率を変化させることを特徴とする
光受信方式。 - （２）前記多重化信号は、ベースバンドの映像信号と、
１以上の周波数変調された音声信号と、角度変調された
データ信号とを周波数分割多重した信号であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受信方式。 - （３）前記多重化信号は、ベースバンドの映像信号と、
ディジタル多重化した１以上のパルス符号化された音声
信号若しくは別記音声信号とデータ信号を角度変調した
信号とを周波数分割多重した信号であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光受信方式。 - （４）前記負変調は、前記多重化信号の一部である映像
信号の白レベルを搬送波の低い周波数に、前記映像信号
の水平同期信号を搬送波の高い周波数にする変調方式で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受
信方式。 - （５）変調はパルス周波数変調（ＰＦＭ）であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受信方式。 - （６）変調はパルス化周波数変調（パルス化ＦＭ）であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受信
方式。 - （７）パルス化周波数変調（パルス化ＦＭ）はパルスデ
ューテイサイクルが約５０％であることを特徴とする特
許請求の範囲第６項記載の光受信方式。 - （８）変調した信号に応じて光伝送する際は前記変調し
た信号により光強度を変調することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光受信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137920A JPS62137A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 光受信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137920A JPS62137A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 光受信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137A true JPS62137A (ja) | 1987-01-06 |
Family
ID=15209775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60137920A Pending JPS62137A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 光受信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0369892A2 (en) * | 1988-11-18 | 1990-05-23 | Sony Corporation | Dropout detecting circuit |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60137920A patent/JPS62137A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0369892A2 (en) * | 1988-11-18 | 1990-05-23 | Sony Corporation | Dropout detecting circuit |
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