[发明专利]带同步时钟的脉宽调制式光纤通信编码/解码方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及到光纤通信，特别是涉及到一种工业控制用光纤通信码型方法及编码解码电路。

背景技术

光纤数字通信具有容量大、损耗低、抗干扰能力强等优点，近年来得到了迅速发展，广泛应用于电信、电力、铁路、矿业等系统。

在数字通信系统中，信号可以采用不同的码型进行传输。而在光纤数字通信系统中，由于光只能以通、断这两种方式代表二进制信号，因此，众多的双极性码、多电平码均不能适用。光纤数字通信使用的基本线路码必须是单极性码。

来自数字信号源的信号通常是单极性非归零码(NRZ)，其特点是，用高电平和低电平(通常是零电平)分别表示数据“1”、“0”，一个码元周期内其电平保持不变。如附图1中(a)所示。采用这种编码格式传输的信号最易于处理。但是，单极性非归零码的信号也存在一些缺点。例如，这种编码中不含有时钟信息，不能直接提取同步信号，因此，当数据流中存在长的连续“1”或者连续“0”信号段时，将导致定时信息的减少，使接收端的时钟恢复变得困难。

为了解决上述问题，通常将单极性非归零码信号进行一定的处理，转换成另外的格式再进行传输。单极性归零码(RZ)是一种常用的码型格式，其特点是，采用一个宽度小于码元持续时间的归零脉冲来表示“1”码，而传送“0”码时不发送脉冲。如附图1中(b)所示。与单极性非归零码相比，其脉冲宽度变窄，在没有到一个码元的终止时刻就回到零值。这种编码的优点是发送的数据流中包含着时钟信息，接收端可从中提取同步信号。

由于上述单极性归零码的“0”信号不存在脉冲，因此接收侧不能通过直接检测脉冲的方法进行位的同步与数据的判决。而通常采用的提取同步信号的方法，如滤波法、锁相法等电路复杂，实现难度大。

另外，光纤通信中常用的码型还有曼彻斯特编码、mBnB码等，它们的信息中都包含时钟信号，但是它们的传输速率也增加到编码前的非归零码速率的k(1＜k≤2)倍。而k值较小时，其编解码电路比较复杂。

异步通信则无须在接收端检测信号时钟的频率与相位，它的收、发的时钟是各自独立的，时钟的频率与相位不要求完全一致，允许存在一定的误差。在异步通信的接收端，通常有一个独立的时钟，其产生的脉冲频率位数据频率的N倍，用这个独立时钟对线路状态进行检测，即接收器对检测脉冲进行N2计数，在每次计数满的时刻检测接收信号的电平。这样，异步通信的速率就受到一定的限制。

发明内容

本发明的目的在于提出一种码元自带同步信号的光纤通信码方法及简便的编码解码电路。

一种带同步时钟的脉宽调制式光纤通信编码解码方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)、编码方法：每个码元的周期为T，均为一个从零电平到高电平的脉冲，每个码元的结束均为零电平，码“0”的脉冲宽度为T₀，码“1”的宽度为T₁，且T₀＜T₁＜T；

(b)、解码方法：接收端通过检测每个码元开始的上升沿，以获取位同步信息，通过检测每个码元中高电平脉冲的宽度获取码值。

一种实现上述方法的具体过程：

(a)、所述的编码方法具体过程如下：信源发出的并行数据经并串转换单元转换为串行数据，即得到了一组单极性非归零码，再输入比较器，与三角波发生单元发出的三角波进行电平的比较；当并串转换单元输出低电平即逻辑“0”时，比较器输出宽度为T₀的窄脉冲；当并串转换单元输出高电平即逻辑“1”时，比较器输出宽度为T₁宽脉冲；并串转换单元数据转换结束时，时钟触发单元输出低电平，输出单元被封锁无电平输出；