データスライサ
【課題】入力信号を適切にスライス可能なデータスライサを実現する。
【解決手段】現在の入力電圧信号の最大値と最小値とだけではなく、入力電圧信号に含まれるヘッダパターンにおける平均電圧と、ヘッダパターン検出完了時のピーク電圧・ボトム電圧とにも基づいて、スライスレベルを算出する。具体的には、スライスレベルをＳ１５、ヘッダパターンの平均電圧をＳ６、ヘッダパターン検出完了時のピーク電圧をＳ７、ヘッダパターン検出完了時のボトム電圧をＳ８、最大電圧検出・保持部に保持された最大電圧をＳ１０、最小電圧検出・保持部に保持された最小電圧をＳ１１として、スライスレベルの電圧値を、Ｓ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出する。
【解決手段】現在の入力電圧信号の最大値と最小値とだけではなく、入力電圧信号に含まれるヘッダパターンにおける平均電圧と、ヘッダパターン検出完了時のピーク電圧・ボトム電圧とにも基づいて、スライスレベルを算出する。具体的には、スライスレベルをＳ１５、ヘッダパターンの平均電圧をＳ６、ヘッダパターン検出完了時のピーク電圧をＳ７、ヘッダパターン検出完了時のボトム電圧をＳ８、最大電圧検出・保持部に保持された最大電圧をＳ１０、最小電圧検出・保持部に保持された最小電圧をＳ１１として、スライスレベルの電圧値を、Ｓ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力信号をあるレベルでスライスして二値化するデータスライサに関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数変調（Frequency Modulation）方式を採用したデジタル無線通信用ＬＳＩ（Large Scale Integration）の復調器においては、周波数−電圧変換等を行った信号に対して“０”レベルと“１”レベルとを判定し、二値化を行うデータスライサが用いられる。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２９５８号公報
【特許文献２】特開２００１−３５８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば上記特許文献１においては、その図１乃至図３に示されているように、入力信号の最大値と最小値との中間値を用いてスライスレベルを決定する構成が示されている。
【０００６】
しかし、このようなデータスライサにおいては、常に、入力信号の最大値と最小値との中間値を用いてスライスレベルを決定しているため、以下のような問題があった。
【０００７】
すなわち、入力信号が長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルのいずれかを出力し続けている場合、最大値と最小値とがともに“０”レベルまたは“１”レベルであると検出されてしまい、その中間値たるスライスレベルも“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことがあった。スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうと、入力信号が再度振れだしたときに、入力信号を適切にスライスすることができなくなってしまう。
【０００８】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、入力信号を適切にスライス可能なデータスライサを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、入力電圧信号に含まれるヘッダパターンを検出するパターン検出部と、前記ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、保持するピーク電圧検出・保持部と、前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ピーク電圧検出・保持部に保持されている前記ピーク電圧を保持するピーク電圧保持部と、前記ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、保持するボトム電圧検出・保持部と、前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ボトム電圧検出・保持部に保持されている前記ボトム電圧を保持するボトム電圧保持部と、前記入力電圧信号中の前記ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、保持する最大電圧検出・保持部と、前記後続する部分における最小電圧を検出し、保持する最小電圧検出・保持部と、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧および前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の平均電圧たる、第１平均電圧を生成する第１平均電圧生成部と、前記最大電圧検出・保持部に保持された前記最大電圧および前記最小電圧検出・保持部に保持された前記最小電圧の平均電圧たる、第２平均電圧を生成する第２平均電圧生成部と、前記ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる、第３平均電圧を算出する平均電圧算出部と、算出された前記第３平均電圧を保持する平均電圧保持部と、前記第１乃至第３平均電圧を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部と、前記入力電圧信号と前記スライスレベルとの比較を行い、比較結果に応じて出力を活性化する比較器とを備えるデータスライサである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、算出部が第１乃至第３平均電圧を加減算することによりスライスレベルを算出する。ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧・最小電圧に基づく第２平均電圧だけでなく、ヘッダパターンにおけるピーク電圧・ボトム電圧に基づく第１平均電圧、および、ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる第３平均電圧をも用いて、スライスレベルを算出するので、ヘッダパターンに後続する部分が長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルである場合にも、スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことはない。よって、入力信号を適切にスライス可能なデータスライサが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
本実施の形態は、現在の入力電圧信号の最大値と最小値とだけではなく、入力電圧信号に含まれるヘッダパターンにおける平均電圧と、ヘッダパターン検出完了時のピーク電圧・ボトム電圧にも基づいてスライスレベルを算出するデータスライサである。なお、本実施の形態においては、デジタル無線通信用ＬＳＩの復調器内で使用されるデータスライサを想定して説明を行うが、本発明に係るデータスライサは、デジタル無線通信用だけでなく、データパケット通信を行う信号処理回路一般に適用可能である。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。図１に示すように、このデータスライサは、ノードＮ１，Ｎ２、パターン検出部ＰＴ、ピーク電圧検出・保持部ＰＫ、ボトム電圧検出・保持部ＢＴ、平均電圧算出部ＡＶ、最大電圧検出・保持部ＭＸ、最小電圧検出・保持部ＭＮ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２、平均電圧保持部ＳＨ３、第１平均電圧生成部ＧＮ１、第２平均電圧生成部ＧＮ２、減算器ＳＢ、加算器ＡＤおよび比較器ＣＰ１を含んでいる。このデータスライサにおいては、ノードＮ１に無線受信した入力電圧信号Ｖｉｎが与えられ、スライス後の信号がノードＮ２から出力電圧信号Ｖｏｕｔとして出力される。
【００１３】
また、図２〜図８は、各部の詳細構成を示す回路図である。すなわち、図２はピーク電圧検出・保持部ＰＫの回路図であり、ピーク電圧検出・保持部ＰＫは、演算増幅器ＡＰ１、ダイオードＤ１およびコンデンサＣ１を含んでいる。ダイオードＤ１のアノードには演算増幅器ＡＰ１の出力が与えられ、ダイオードＤ１のカソードにはコンデンサＣ１の一端が接続される。コンデンサＣ１の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ１の正入力端には入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、演算増幅器ＡＰ１の負入力端にはダイオードＤ１のカソードにおける信号Ｓ３がフィードバックされる。信号Ｓ３はピーク電圧検出・保持部ＰＫからの出力ともなる。
【００１４】
図３はボトム電圧検出・保持部ＢＴの回路図であり、ボトム電圧検出・保持部ＢＴは、演算増幅器ＡＰ２、ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２を含んでいる。ダイオードＤ２のカソードには演算増幅器ＡＰ２の出力が与えられ、ダイオードＤ２のアノードにはコンデンサＣ２の一端が接続される。コンデンサＣ２の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ２の正入力端には入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、演算増幅器ＡＰ２の負入力端にはダイオードＤ２のアノードにおける信号Ｓ４がフィードバックされる。信号Ｓ４はボトム電圧検出・保持部ＢＴからの出力ともなる。
【００１５】
図４はピーク電圧保持部ＳＨ１の回路図であり、ピーク電圧保持部ＳＨ１は、単極単投スイッチＳＷ１およびコンデンサＣ３を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ１の単極には、ピーク電圧検出・保持部ＰＫからの信号Ｓ３が与えられ、単投にはコンデンサＣ３の一端が接続される。コンデンサＣ３の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。コンデンサＣ３の一端における電位は、ピーク電圧保持部ＳＨ１から出力される信号Ｓ７となる。
【００１６】
図５はボトム電圧保持部ＳＨ２の回路図であり、ボトム電圧保持部ＳＨ２は、単極単投スイッチＳＷ２およびコンデンサＣ４を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ２の単極には、ボトム電圧検出・保持部ＢＴからの信号Ｓ４が与えられ、単投にはコンデンサＣ４の一端が接続される。コンデンサＣ４の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。コンデンサＣ４の一端における電位は、ボトム電圧保持部ＳＨ２から出力される信号Ｓ８となる。
【００１７】
図６は平均電圧保持部ＳＨ３の回路図であり、平均電圧保持部ＳＨ３は、単極単投スイッチＳＷ３およびコンデンサＣ５を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ３の単極には、平均電圧算出部ＡＶからの信号Ｓ２が与えられ、単投にはコンデンサＣ５の一端が接続される。コンデンサＣ５の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。コンデンサＣ５の一端における電位は、平均電圧保持部ＳＨ３から出力される信号Ｓ６となる。
【００１８】
図７は最大電圧検出・保持部ＭＸの回路図であり、最大電圧検出・保持部ＭＸは、単極単投スイッチＳＷ４、演算増幅器ＡＰ３、ダイオードＤ３およびコンデンサＣ６を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ４の単極には、入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、単投には演算増幅器ＡＰ３の正入力端が接続される。ダイオードＤ３のアノードには演算増幅器ＡＰ３の出力が与えられ、ダイオードＤ３のカソードにはコンデンサＣ６の一端が接続される。コンデンサＣ６の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ３の負入力端にはダイオードＤ３のカソードにおける信号Ｓ１０がフィードバックされる。信号Ｓ１０は最大電圧検出・保持部ＭＸからの出力ともなる。
【００１９】
図８は最小電圧検出・保持部ＭＮの回路図であり、最小電圧検出・保持部ＭＮは、単極単投スイッチＳＷ５、演算増幅器ＡＰ４、ダイオードＤ４およびコンデンサＣ７を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ５の単極には、入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、単投には演算増幅器ＡＰ４の正入力端が接続される。ダイオードＤ４のカソードには演算増幅器ＡＰ４の出力が与えられ、ダイオードＤ４のアノードにはコンデンサＣ７の一端が接続される。コンデンサＣ７の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ４の負入力端にはダイオードＤ４のアノードにおける信号Ｓ１１がフィードバックされる。信号Ｓ１１は最小電圧検出・保持部ＭＮからの出力ともなる。
【００２０】
図９は、入力電圧信号Ｖｉｎ、理想的なスライサ出力および出力電圧信号Ｖｏｕｔを示すタイミングチャートである。図９を用いつつ、本実施の形態に係るデータスライサの動作について説明する。
【００２１】
なお、入力電圧信号Ｖｉｎには、データパケットごとの信号初頭に定型信号たるヘッダパターンが含まれている。図９においては、このヘッダ部分を期間Ｔ１で示している。また、ヘッダパターンの後半には、第１論理値たる“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した部分と、第２論理値たる“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した部分とが、交互に現れる交番信号部が含まれている。図９においては、この交番信号部を期間Ｔ２で示している。
【００２２】
まず、パターン検出部ＰＴは、入力電圧信号Ｖｉｎに含まれるヘッダパターンを検出する。パターン検出部ＰＴには、復調に伴って用いられる一般的なパターン検出回路を採用すればよい。パターン検出部ＰＴは、ヘッダパターンの検出完了時（図９における時点Ｐ１）にワンショットパルスの信号Ｓ５を、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２および平均電圧保持部ＳＨ３に出力し、かつ、ヘッダパターン検出完了を境に活性化してその信号値を持続する信号Ｓ９を、最大電圧検出・保持部ＭＸおよび最小電圧検出・保持部ＭＮに出力する。
【００２３】
ピーク電圧検出・保持部ＰＫは、ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、コンデンサＣ１にて、その検出したピーク電圧を信号Ｓ３として保持する。ピーク電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なピーク電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、コンデンサＣ１の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、ピーク電圧検出・保持部ＰＫにて保持中のピーク電圧の信号Ｓ３の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。ピーク電圧の信号Ｓ３の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターン後半におけるピーク電圧値がそれ以前のピーク電圧値より弱まった場合であっても、直近のピーク電圧値を適切に捉えることができる。
【００２４】
ボトム電圧検出・保持部ＢＴは、ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、コンデンサＣ２にて、その検出したボトム電圧を信号Ｓ４として保持する。ボトム電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なボトム電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、コンデンサＣ２の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、ボトム電圧検出・保持部ＢＴにて保持中のボトム電圧の信号Ｓ４の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。ボトム電圧の信号Ｓ４の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターン後半におけるボトム電圧値がそれ以前のボトム電圧値より弱まった場合であっても、直近のボトム電圧値を適切に捉えることができる。
【００２５】
平均電圧算出部ＡＶは、ヘッダパターン中の交番信号部Ｔ２における平均電圧を算出し、その算出値を信号Ｓ２として出力する。この平均電圧算出部ＡＶには、ＲＣ積分器等の一般的な積分器を採用すればよい。
【００２６】
ピーク電圧保持部ＳＨ１は、ヘッダパターンの検出完了時にピーク電圧検出・保持部ＰＫに保持されているピーク電圧を保持する。具体的には、パターン検出部ＰＴからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、ピーク電圧保持部ＳＨ１内の単極単投スイッチＳＷ１が一時的にオンし、ピーク電圧検出・保持部ＰＫからの信号Ｓ３を受けて、ヘッダパターンの検出完了時のピーク電圧をコンデンサＣ３が保持する。なお、コンデンサＣ３の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、検出完了時のピーク電圧の信号Ｓ７を長期間に亘って安定して保持させることができる。
【００２７】
ボトム電圧保持部ＳＨ２は、ヘッダパターンの検出完了時にボトム電圧検出・保持部ＢＴに保持されているボトム電圧を保持する。具体的には、パターン検出部ＰＴからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、ボトム電圧保持部ＳＨ２内の単極単投スイッチＳＷ２が一時的にオンし、ボトム電圧検出・保持部ＢＴからの信号Ｓ４を受けて、ヘッダパターンの検出完了時のボトム電圧をコンデンサＣ４が保持する。なお、コンデンサＣ４の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、検出完了時のボトム電圧の信号Ｓ８を長期間に亘って安定して保持させることができる。
【００２８】
平均電圧保持部ＳＨ３は、ヘッダパターンの検出完了時に平均電圧算出部ＡＶから出力される平均電圧を保持する。具体的には、パターン検出部ＰＴからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、平均電圧保持部ＳＨ３内の単極単投スイッチＳＷ３が一時的にオンし、平均電圧算出部ＡＶからの信号Ｓ２を受けて、ヘッダパターンの検出完了時の平均電圧をコンデンサＣ５が保持する。なお、コンデンサＣ５の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、検出完了時の平均電圧の信号Ｓ６を長期間に亘って安定して保持させることができる。
【００２９】
最大電圧検出・保持部ＭＸは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、保持する。具体的には、ヘッダパターン検出完了を境に活性化した信号Ｓ９をパターン検出部ＰＴから受けることにより、最大電圧検出・保持部ＭＸ内の単極単投スイッチＳＷ４がオンする。これにより、最大電圧検出・保持部ＭＸは、ヘッダパターンに後続する部分の最大電圧を検出し、コンデンサＣ６にて、その検出した最大電圧を信号Ｓ１０として保持する。
【００３０】
なお、コンデンサＣ６の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持中の最大電圧の信号Ｓ１０の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる（信号Ｓ１０は時間経過とともに信号Ｓ７に近づいている）。最大電圧の信号Ｓ１０の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧の絶対値が減少方向に徐々にシフトする場合であっても、検出・保持された最大電圧値と実際の最大電圧値との乖離を抑制可能である。
【００３１】
また、最大電圧の検出における最大電圧検出・保持部ＭＸの応答時間を、ピーク電圧の検出におけるピーク電圧検出・保持部ＰＫの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ピーク電圧検出・保持部ＰＫ内の演算増幅器ＡＰ１および最大電圧検出・保持部ＭＸ内の演算増幅器ＡＰ３に含まれる、各差動増幅回路のトランジスタ特性等を調節することにより行える。
【００３２】
最小電圧検出・保持部ＭＮは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最小電圧を検出し、保持する。具体的には、ヘッダパターン検出完了を境に活性化した信号Ｓ９をパターン検出部ＰＴから受けることにより、最小電圧検出・保持部ＭＮ内の単極単投スイッチＳＷ５がオンする。これにより、最大電圧検出・保持部ＭＮは、ヘッダパターンに後続する部分の最小電圧を検出し、コンデンサＣ７にて、その検出した最小電圧を信号Ｓ１１として保持する。
【００３３】
なお、コンデンサＣ７の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、最小電圧検出・保持部ＭＮにて保持中の最小電圧の信号Ｓ１１の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。最小電圧の信号Ｓ１１の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターンに後続する部分における最小電圧の絶対値が減少方向に徐々にシフトする場合であっても、検出・保持された最小電圧値と実際の最小電圧値との乖離を抑制可能である。
【００３４】
また、最小電圧の検出における最小電圧検出・保持部ＭＮの応答時間を、ボトム電圧の検出におけるボトム電圧検出・保持部ＢＴの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ボトム電圧検出・保持部ＢＴ内の演算増幅器ＡＰ２および最小電圧検出・保持部ＭＮ内の演算増幅器ＡＰ４に含まれる、各差動増幅回路のトランジスタ特性等を調節することにより行える。
【００３５】
第１平均電圧生成部ＧＮ１は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）およびボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１３として生成する。具体的には例えば、信号の絶対値を１／２倍にする抵抗分割回路を第１平均電圧生成部ＧＮ１内の信号Ｓ７およびＳ８の入力部にそれぞれ設け、両抵抗分割回路の出力を加算する演算増幅器を用いた電圧加算回路を第１平均電圧生成部ＧＮ１内の両抵抗分割回路の後段に設けることで、ピーク電圧およびボトム電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１３の電圧絶対値はＳ１３＝（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００３６】
第２平均電圧生成部ＧＮ２は、最大電圧検出・保持部ＭＸに保持された最大電圧（信号Ｓ１０）および最小電圧検出・保持部ＭＮに保持された最小電圧（信号Ｓ１１）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１２として生成する。具体的には例えば、信号の絶対値を１／２倍にする抵抗分割回路を第２平均電圧生成部ＧＮ２内の信号Ｓ１０およびＳ１１の入力部にそれぞれ設け、両抵抗分割回路の出力を加算する演算増幅器を用いた電圧加算回路を第２平均電圧生成部ＧＮ２内の両抵抗分割回路の後段に設けることで、最大電圧および最小電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１２の電圧絶対値はＳ１２＝（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２と算出される。
【００３７】
減算器ＳＢおよび加算器ＡＤは、平均電圧たる信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１３を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部として機能する。具体的には、減算器ＳＢは、平均電圧たる信号Ｓ１３を負値に反転し、信号Ｓ１４として出力する。このような減算器ＳＢは、例えば入力信号を−１倍する演算増幅器を用いた電圧乗算回路により構成できる。
【００３８】
また、加算器ＡＤは、信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１４を加算し、加算結果をスライスレベルたる信号Ｓ１５として出力する。このような加算器ＡＤは、信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１４の各電圧信号を加算する演算増幅器を用いた電圧加算回路により構成できる。
【００３９】
すなわち、信号Ｓ１５の電圧絶対値はＳ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００４０】
比較器ＣＰ１は、入力電圧信号Ｖｉｎとスライスレベルたる信号Ｓ１５との比較を行い、比較結果に応じて、その出力たる信号Ｓ１６を活性化する。この信号Ｓ１６が出力電圧信号Ｖｏｕｔとなる。
【００４１】
これにより、図９に示すように、入力電圧信号Ｖｉｎ全体が時間経過とともに徐々に低電圧方向にシフトしてゆく場合であっても、スライスレベルの決定因子に、ヘッダパターンに後続する部分の最小電圧（信号Ｓ１１）が含まれているので、入力電圧信号Ｖｉｎの電圧シフトにスライスレベルを追従させることができ、理想スライサ出力とほぼ同様の出力電圧信号Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００４２】
もちろん、図９の場合とは逆に、入力電圧信号Ｖｉｎ全体が時間経過とともに徐々に高電圧方向にシフトしてゆく場合であっても、スライスレベルの決定因子に、ヘッダパターンに後続する部分の最大電圧（信号Ｓ１０）が含まれているので、入力電圧信号Ｖｉｎの電圧シフトにスライスレベルを追従させることができ、理想スライサ出力とほぼ同様の出力電圧信号Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００４３】
また、図９のようにヘッダパターンに後続する部分が頻繁に“０”レベルと“１”レベルとを往来するのではなく、長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルのいずれかに張り付いてしまう場合にも、本願発明の場合は上記特許文献１および２の場合と異なり、スライスレベルを適切に保つことができる。本願発明の場合は、スライスレベルの決定因子に、ヘッダパターン中の交番信号部Ｔ２における検出完了時の平均電圧（信号Ｓ６）と、ヘッダパターンのピーク電圧およびボトム電圧の平均電圧（信号Ｓ１３）とが含まれている。よって、ヘッダパターンに後続する部分の最大電圧および最小電圧の平均電圧（信号Ｓ１２）が、“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまう場合であっても、信号Ｓ６およびＳ１３が所定の電圧値を確保するので、スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことはない。
【００４４】
すなわち、本実施の形態に係るデータスライサによれば、減算器ＳＢおよび加算器ＡＤで構成される算出部が平均電圧たる信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１３を加減算することによりスライスレベルたる信号Ｓ１５を算出する。ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧・最小電圧に基づく平均電圧（信号Ｓ１２）だけでなく、ヘッダパターンにおけるピーク電圧・ボトム電圧に基づく平均電圧（信号Ｓ１３）、および、ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる平均電圧（信号Ｓ６）をも用いて、スライスレベルを算出するので、ヘッダパターンに後続する部分が長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルである場合にも、スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことはない。よって、入力信号を適切にスライス可能なデータスライサが実現できる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るデータスライサによれば、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持中の最大電圧の絶対値、および、最小電圧検出・保持部ＭＮにて保持中の最小電圧の絶対値は、減衰する。よって、スライスレベルへの最大電圧および最小電圧の影響を徐々に緩和することができ、スライスレベルを適切に維持することができる。
【００４６】
すなわち、例えば図９のように、入力電圧信号Ｖｉｎ全体が時間経過とともに徐々に低電圧方向にシフトしてゆく場合、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持された最大電圧の絶対値が減衰しなければ、検出・保持された最大電圧を示す信号Ｓ１０の値と実際の最大電圧値との乖離が大きくなるが、最大電圧の絶対値が減衰すれば、このような乖離を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係るデータスライサによれば、最大電圧の検出における最大電圧検出・保持部ＭＸの応答時間は、ピーク電圧の検出におけるピーク電圧検出・保持部ＰＫの応答時間に比して遅く、最小電圧の検出における最小電圧検出・保持部ＭＮの応答時間は、ボトム電圧の検出におけるボトム電圧検出・保持部ＢＴの応答時間に比して遅い。“０”レベルと“１”レベルとが短期間内に混在するヘッダパターンにおけるピーク電圧およびボトム電圧の正確な検出には、早い応答時間が要求され、一方、ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧および最小電圧の検出には、入力電圧信号Ｖｉｎに含まれたノイズ成分を拾いにくくするため、遅い応答時間が要求される。よって、最大電圧および最小電圧の検出時にノイズ成分の影響を排除しやすい。
【００４８】
また、本実施の形態に係るデータスライサによれば、ピーク電圧検出・保持部ＰＫにおけるピーク電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行い、ボトム電圧検出・保持部ＭＮにおけるボトム電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行う。よって、ヘッダパターンにノイズが混入して、一時的に入力電圧信号Ｖｉｎが急上昇または急下降する場合であっても、ピーク電圧およびボトム電圧の検出時にノイズ成分の影響を排除しやすい。
【００４９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１に係るデータスライサの変形例であって、実施の形態１における減衰後の最大電圧の絶対値を、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧の絶対値以上に保ち、減衰後の最小電圧の絶対値を、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧の絶対値以上に保つようにしたものである。
【００５０】
図１０は、本実施の形態に係るデータスライサを示す図である。なお、図１０においては、本実施の形態において追加された比較器ＣＰ２，ＣＰ３、および、単極双投スイッチＳＷ６，ＳＷ７についての説明を行うために、最大電圧検出・保持部ＭＸ、最小電圧検出・保持部ＭＮ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２、第１平均電圧生成部ＧＮ１および第２平均電圧生成部ＧＮ２付近の構成のみを示し、他の構成要素の表示は省略している。しかし、比較器ＣＰ２，ＣＰ３、単極双投スイッチＳＷ６，ＳＷ７および必要な結線の追加以外は、本実施の形態に係るデータスライサは図１の装置構成と同じである。
【００５１】
図１０に示すように、本実施の形態に係るデータスライサにおいては、最大電圧検出・保持部ＭＸからの信号Ｓ１０とピーク電圧保持部ＳＨ１からの信号Ｓ７とが、比較器ＣＰ２に入力される。また、最大電圧検出・保持部ＭＸからの信号Ｓ１０とピーク電圧保持部ＳＨ１からの信号Ｓ７とはそれぞれ、単極双投スイッチＳＷ６の一投および他投に与えられる。
【００５２】
比較器ＣＰ２は、信号Ｓ１０の電圧絶対値と信号Ｓ７の電圧絶対値とを比較し、信号Ｓ１０の電圧絶対値が大きければ、単極双投スイッチＳＷ６が信号Ｓ１０を信号Ｓ１９として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、信号Ｓ１７を出力する。また、信号Ｓ１０の電圧絶対値が信号Ｓ７の電圧絶対値以下であれば、単極双投スイッチＳＷ６が信号Ｓ７を信号Ｓ１９として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、比較器ＣＰ２は信号Ｓ１７を出力する。
【００５３】
また、最小電圧検出・保持部ＭＮからの信号Ｓ１１とボトム電圧保持部ＳＨ２からの信号Ｓ８とが、比較器ＣＰ３に入力される。また、最小電圧検出・保持部ＭＮからの信号Ｓ１１とボトム電圧保持部ＳＨ２からの信号Ｓ８とはそれぞれ、単極双投スイッチＳＷ７の一投および他投に与えられる。
【００５４】
比較器ＣＰ３は、信号Ｓ１１の電圧絶対値と信号Ｓ８の電圧絶対値とを比較し、信号Ｓ１１の電圧絶対値が大きければ、単極双投スイッチＳＷ７が信号Ｓ１１を信号Ｓ２０として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、信号Ｓ１８を出力する。また、信号Ｓ１１の電圧絶対値が信号Ｓ８の電圧絶対値以下であれば、単極双投スイッチＳＷ７が信号Ｓ８を信号Ｓ２０として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、比較器ＣＰ３は信号Ｓ１８を出力する。
【００５５】
このように、本実施の形態においては、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値を、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値以上に保ち、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値を、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値以上に保っている。より具体的には、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値が、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値に達した場合は、単極双投スイッチＳＷ６によって、最大電圧（信号Ｓ１０）に代わって、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）を第２平均電圧生成部ＧＮ２に与え、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値が、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値に達した場合は、単極双投スイッチＳＷ７によって、最小電圧（信号Ｓ１１）に代わって、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）を第２平均電圧生成部ＧＮ２に与える。
【００５６】
図１１は、本実施の形態に係るデータスライサの入力電圧信号、理想的なスライサ出力および出力電圧信号を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートにおいては、ヘッダパターンに後続する部分が、長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルのいずれかに張り付いてしまう場合を例に採っている。すなわち、図１１ではヘッダパターンの検出完了後に、入力電圧信号Ｖｉｎがまず“１”レベルに張り付き、その後、“０”レベルに張り付いた場合を示している。
【００５７】
入力電圧信号Ｖｉｎが最初に“１”レベルに張り付いている間、最小電圧を示す信号Ｓ１１の絶対値は、徐々に減衰する。そして、ついには信号Ｓ１１の絶対値は、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値に達する（図１１における時点Ｐ２）。この場合、単極双投スイッチＳＷ７によって、最小電圧（信号Ｓ１１）に代わって、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）が第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えられる。よって、その間は、Ｓ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２で算出されるスライスレベルは、Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ８）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２＝Ｓ６＋（Ｓ１０−Ｓ７）／２として算出される。
【００５８】
次に、入力電圧信号Ｖｉｎが“１”レベルから遷移して“０”レベルに張り付いた後は、最大電圧を示す信号Ｓ１０の絶対値は、徐々に減衰する。そして、ついには信号Ｓ１０の絶対値は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値に達する（図１１における時点Ｐ３）。この場合、単極双投スイッチＳＷ６によって、最大電圧（信号Ｓ１０）に代わって、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）が第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えられる。よって、その間は、Ｓ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２で算出されるスライスレベルは、Ｓ６＋（Ｓ７＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２＝Ｓ６＋（Ｓ１１−Ｓ８）／２として算出される。
【００５９】
このように、本実施の形態に係るデータスライサによれば、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値以上に保たれ、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値は、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値以上に保たれる。よって、減衰過剰によりスライスレベルが変動することはなく、スライスレベルを適切に維持することができる。
【００６０】
すなわち、本実施の形態に係るデータスライサによれば、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値が、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値に達した場合、および、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値が、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値に達した場合は、第２平均電圧生成部ＧＮ２に、最大電圧および最小電圧に代わって、ピーク電圧およびボトム電圧が与えられる。よって、スライスレベルを適切に維持することができる。
【００６１】
＜実施の形態３＞
本実施の形態も、実施の形態１および２に係るデータスライサの変形例であって、入力電圧信号Ｖｉｎに対してアナログ−デジタル変換を行った後に、そのデジタル値に対して実施の形態１における各信号処理を行うものである。上記実施の形態１および２に記載のような、アナログ信号処理に限らずとも、デジタル信号処理によっても、上記実施の形態１および２に係る各発明と同様の効果が得られる。
【００６２】
図１２は、本実施の形態に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。このデータスライサにおいても図１のデータスライサと同様、ノードＮ１に無線受信した入力電圧信号Ｖｉｎが与えられ、スライス後の信号がノードＮ２から出力電圧信号Ｖｏｕｔとして出力される。図１２に示すように、このデータスライサは、アナログ信号たる入力電圧信号Ｖｉｎをデジタル値に変換するＡＤ（Analog to Digital）コンバータＣＶを有しており、ＡＤコンバータＣＶには入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられる。ＡＤコンバータＣＶは、入力電圧信号Ｖｉｎの値に対応するデジタル値を信号Ｓ１ａとして出力する。なお、ＡＤコンバータＣＶのサンプリングレートやビット分解能の値に、特に制限はない。
【００６３】
また、このデータスライサは、図１のデータスライサと同様の、ピーク電圧検出・保持部ＰＫ、ボトム電圧検出・保持部ＢＴ、平均電圧算出部ＡＶ、最大電圧検出・保持部ＭＸ、最小電圧検出・保持部ＭＮ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２、平均電圧保持部ＳＨ３、第１平均電圧生成部ＧＮ１、第２平均電圧生成部ＧＮ２、減算器ＳＢおよび比較器ＣＰ１を含んでいる。そして、このデータスライサは、図１におけるパターン検出部ＰＴおよび加算器ＡＤに代わって、パターン検出部ＰＴａ、第１および第２加算器ＡＤ１，ＡＤ２を備え、上記の各構成要素に加えて、電圧保持部ＳＨ４、タイマー部ＴＭ、並びに、単極双投スイッチＳＷ８をも備えている。
【００６４】
ただし、これらＡＤコンバータＣＶより後段の各構成要素はいずれも、デジタル信号処理部としての機能を有するにすぎず、図２〜図８に示したようなアナログ回路構成を有しているのではない。より具体的には、これらの各部を一つのハードウェアでまとめて構成し、その一つのハードウェアが、図１２内ＡＤコンバータＣＶより後段の各部の行うべきデジタル信号処理を並列して同時に行うよう構成しても良い。また、ＡＤコンバータＣＶより後段の各部の一つ一つを、ディスクリートのデジタル信号処理用ハードウェアで構成して、各部にデジタル信号処理機能を担わせてもよい。さらには、ＡＤコンバータＣＶより後段の各部の機能を、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）とレジスタ等の記憶回路とを用いてソフトウェアにより実現しても良いし、その他にも、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを用いてソフトウェアにより実現しても良い。なお、信号処理用ハードウェアやソフトウェア処理を採用する場合の処理速度や動作速度の値に、特に制限はない。
【００６５】
本実施の形態に係るデータスライサも、図９のタイミングチャートに示されたと同様の動作を行う。
【００６６】
まず、平均電圧算出部ＡＶは、ヘッダパターン中の交番信号部Ｔ２における平均電圧を算出し、その算出値を信号Ｓ２として出力する。平均電圧保持部ＳＨ３は、平均電圧算出部ＡＶから出力される平均電圧を保持する。パターン検出部ＰＴａからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けるまでは、平均電圧保持部ＳＨ３は、平均電圧算出部ＡＶからの平均電圧の信号Ｓ２の更新に伴って、保持内容を更新する。
【００６７】
単極双投スイッチＳＷ８は、ヘッダパターン検出によりパターン検出部ＰＴａからの信号Ｓ９が活性化するまでは、平均電圧保持部ＳＨ３の出力する信号Ｓ６を信号Ｓ２１として出力する。信号Ｓ２１はスライスレベルとして機能し、比較器ＣＰ１にて、ＡＤコンバータＣＶの出力するデジタル値の信号Ｓ１ａと比較される。比較器ＣＰ１における比較結果は、信号Ｓ１６としてパターン検出部ＰＴａに入力される。
【００６８】
パターン検出部ＰＴａは、信号Ｓ１６に基づいて、入力電圧信号Ｖｉｎに含まれるヘッダパターンを検出する。そして、ヘッダパターンの検出完了時（図９における時点Ｐ１）にワンショットパルスの信号Ｓ５を、タイマー部ＴＭ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２および平均電圧保持部ＳＨ３に出力し、かつ、ヘッダパターン検出完了を境に活性化してその信号値を持続する信号Ｓ９を、単極双投スイッチＳＷ８、最大電圧検出・保持部ＭＸおよび最小電圧検出・保持部ＭＮに出力する。
【００６９】
ピーク電圧検出・保持部ＰＫは、ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、ピーク電圧検出・保持部ＰＫを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて、その検出したピーク電圧を信号Ｓ３として保持する。ピーク電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なピーク電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、デジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、ピーク電圧検出・保持部ＰＫにて保持中のピーク電圧の信号Ｓ３の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７０】
ボトム電圧検出・保持部ＢＴは、ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、ボトム電圧検出・保持部ＢＴを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて、その検出したボトム電圧を信号Ｓ４として保持する。ボトム電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なボトム電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、デジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、ボトム電圧検出・保持部ＢＴにて保持中のボトム電圧の信号Ｓ４の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７１】
ピーク電圧保持部ＳＨ１は、ヘッダパターンの検出完了時にピーク電圧検出・保持部ＰＫに保持されているピーク電圧を保持する。また、ボトム電圧保持部ＳＨ２は、ヘッダパターンの検出完了時にボトム電圧検出・保持部ＢＴに保持されているボトム電圧を保持する。平均電圧保持部ＳＨ３は、パターン検出部ＰＴａからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、平均電圧算出部ＡＶからの信号Ｓ２を受けて、ヘッダパターンの検出完了時の平均電圧を保持する。
【００７２】
最大電圧検出・保持部ＭＸは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、その検出した最大電圧を信号Ｓ１０として、最大電圧検出・保持部ＭＸを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて保持する。なお、最大電圧検出・保持部ＭＸを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持中の最大電圧の信号Ｓ１０の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７３】
また、最大電圧の検出における最大電圧検出・保持部ＭＸの応答時間を、ピーク電圧の検出におけるピーク電圧検出・保持部ＰＫの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ピーク電圧検出・保持部ＰＫおよび最大電圧検出・保持部ＭＸを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより行える。
【００７４】
最小電圧検出・保持部ＭＮは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最小電圧を検出し、その検出した最小電圧を信号Ｓ１１として、最小電圧検出・保持部ＭＮを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて保持する。なお、最小電圧検出・保持部ＭＮを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、最小電圧検出・保持部ＭＮにて保持中の最小電圧の信号Ｓ１１の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７５】
また、最小電圧の検出における最小電圧検出・保持部ＭＮの応答時間を、ボトム電圧の検出におけるボトム電圧検出・保持部ＢＴの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ボトム電圧検出・保持部ＢＴおよび最小電圧検出・保持部ＭＮを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより行える。
【００７６】
第１平均電圧生成部ＧＮ１は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）およびボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１３として生成する。具体的には例えば、両信号の絶対値を１／２倍にして加算する信号処理を行うことで、ピーク電圧およびボトム電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１３の電圧絶対値はＳ１３＝（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００７７】
第２平均電圧生成部ＧＮ２は、最大電圧検出・保持部ＭＸに保持された最大電圧（信号Ｓ１０）および最小電圧検出・保持部ＭＮに保持された最小電圧（信号Ｓ１１）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１２として生成する。具体的には例えば、両信号の絶対値を１／２倍にして加算する信号処理を行うことで、最大電圧および最小電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１２の電圧絶対値はＳ１２＝（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２と算出される。
【００７８】
減算器ＳＢおよび第１加算器ＡＤ１は、平均電圧たる信号Ｓ１２，Ｓ１３を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部として機能する。具体的には、減算器ＳＢは、平均電圧たる信号Ｓ１３を負値に反転し、信号Ｓ１４として出力する。このような減算器ＳＢは、例えば入力信号を−１倍する信号処理により実現できる。
【００７９】
また、第１加算器ＡＤ１は、信号Ｓ１２，Ｓ１４を加算し、加算結果を信号Ｓ１５ａとして出力する。このような第１加算器ＡＤは、信号Ｓ１２，Ｓ１４の各信号の加算処理により実現できる。すなわち、信号Ｓ１５ａの電圧絶対値はＳ１５ａ＝（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００８０】
電圧保持部ＳＨ４は、第１加算器ＡＤ１からの信号Ｓ１５ａの値を、タイマー部ＴＭからの信号Ｓ１５ｄが活性化している間、保持する。そして、電圧保持部ＳＨ４から出力される信号Ｓ１５ｂは、第２加算器ＡＤ２に与えられる。第２加算器ＡＤ２は、平均電圧保持部ＳＨ３からの信号Ｓ６と電圧保持部ＳＨ４からの信号Ｓ１５ｂとを加算する。加算結果は、信号Ｓ１５ｃとして、単極双投スイッチＳＷ８に与えられる。
【００８１】
単極双投スイッチＳＷ８は、ヘッダパターン検出によりパターン検出部ＰＴａからの信号Ｓ９が活性化した後は、平均電圧保持部ＳＨ３の出力する信号Ｓ６に代わって、第２加算器ＡＤ２からの信号Ｓ１５ｃを信号Ｓ２１として出力する。信号Ｓ２１はスライスレベルとして機能し、比較器ＣＰ１にて、ＡＤコンバータＣＶの出力するデジタル値の信号Ｓ１ａと比較される。比較器ＣＰ１における比較結果は、スライス後の信号Ｓ１６として、ノードＮ２から出力電圧信号Ｖｏｕｔとして出力される。
【００８２】
タイマー部ＴＭは、例えばダウンカウントを行う計数部として機能し、パターン検出部ＰＴａからのワンショットパルス信号Ｓ５を契機として、その計数を開始する。そして、この計数が行われている間は信号Ｓ１５ｄを活性化し、計数が終了すれば一旦、信号Ｓ１５ｄを非活性化する。その後、再び初期値から計数を行い、その間は信号Ｓ１５ｄを活性化し、以降、これらの動作を繰り返す。これにより、ダウンカウント数に基づいて所定の期間、信号１５ｄの活性化させ、その活性化を繰り返し行うことができる。
【００８３】
よって、信号Ｓ１５ｄの活性化期間を長期に設定（ダウンカウント数を大きく設定）すれば、スライスレベルの決定因子となる信号Ｓ１５ｂを電圧保持部ＳＨ４にて比較的低頻度で更新することができるし、一方、信号Ｓ１５ｄの活性化期間を短期に設定（ダウンカウント数を小さく設定）すれば、スライスレベルの決定因子となる信号Ｓ１５ｂを電圧保持部ＳＨ４にて比較的高頻度で更新することができる。また、信号Ｓ１５ｄの活性化期間を０とすれば、電圧保持部ＳＨ４を、第１加算器ＡＤ１からの信号Ｓ１５ａをそのままスルーさせるだけの回路として機能させることもできる。この場合は、スライスレベルの決定因子となる信号Ｓ１５ｂを常時、更新することとなる。
【００８４】
本実施の形態に示したように、本発明に係るデータスライサをデジタル信号処理により実現しても良い。この場合も、実施の形態１に係るデータスライサの場合と同様に、スライスレベルの“０”または“１”レベルへの張り付き防止との効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施の形態１に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。
【図２】ピーク電圧検出・保持部の回路図である。
【図３】ボトム電圧検出・保持部の回路図である。
【図４】ピーク電圧保持部の回路図である。
【図５】ボトム電圧保持部の回路図である。
【図６】平均電圧保持部の回路図である。
【図７】最大電圧検出・保持部の回路図である。
【図８】最小電圧検出・保持部ＭＮの回路図である。
【図９】実施の形態１に係るデータスライサの入力電圧信号、理想的なスライサ出力および出力電圧信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】実施の形態２に係るデータスライサを示す図である。
【図１１】実施の形態２に係るデータスライサの入力電圧信号、理想的なスライサ出力および出力電圧信号を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態３に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８６】
ＰＴ パターン検出部、ＰＫ ピーク電圧検出・保持部、ＢＴ ボトム電圧検出・保持部、ＡＶ 平均電圧算出部、ＭＸ 最大電圧検出・保持部、ＭＮ 最小電圧検出・保持部、ＳＨ１ ピーク電圧保持部、ＳＨ２ ボトム電圧保持部、ＳＨ３ 平均電圧保持部、ＧＮ１ 第１平均電圧生成部、ＧＮ２ 第２平均電圧生成部、ＳＢ 減算器、ＡＤ 加算器、ＣＰ１〜ＣＰ３ 比較器。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力信号をあるレベルでスライスして二値化するデータスライサに関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数変調（Frequency Modulation）方式を採用したデジタル無線通信用ＬＳＩ（Large Scale Integration）の復調器においては、周波数−電圧変換等を行った信号に対して“０”レベルと“１”レベルとを判定し、二値化を行うデータスライサが用いられる。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２９５８号公報
【特許文献２】特開２００１−３５８７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば上記特許文献１においては、その図１乃至図３に示されているように、入力信号の最大値と最小値との中間値を用いてスライスレベルを決定する構成が示されている。
【０００６】
しかし、このようなデータスライサにおいては、常に、入力信号の最大値と最小値との中間値を用いてスライスレベルを決定しているため、以下のような問題があった。
【０００７】
すなわち、入力信号が長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルのいずれかを出力し続けている場合、最大値と最小値とがともに“０”レベルまたは“１”レベルであると検出されてしまい、その中間値たるスライスレベルも“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことがあった。スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうと、入力信号が再度振れだしたときに、入力信号を適切にスライスすることができなくなってしまう。
【０００８】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、入力信号を適切にスライス可能なデータスライサを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、入力電圧信号に含まれるヘッダパターンを検出するパターン検出部と、前記ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、保持するピーク電圧検出・保持部と、前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ピーク電圧検出・保持部に保持されている前記ピーク電圧を保持するピーク電圧保持部と、前記ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、保持するボトム電圧検出・保持部と、前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ボトム電圧検出・保持部に保持されている前記ボトム電圧を保持するボトム電圧保持部と、前記入力電圧信号中の前記ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、保持する最大電圧検出・保持部と、前記後続する部分における最小電圧を検出し、保持する最小電圧検出・保持部と、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧および前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の平均電圧たる、第１平均電圧を生成する第１平均電圧生成部と、前記最大電圧検出・保持部に保持された前記最大電圧および前記最小電圧検出・保持部に保持された前記最小電圧の平均電圧たる、第２平均電圧を生成する第２平均電圧生成部と、前記ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる、第３平均電圧を算出する平均電圧算出部と、算出された前記第３平均電圧を保持する平均電圧保持部と、前記第１乃至第３平均電圧を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部と、前記入力電圧信号と前記スライスレベルとの比較を行い、比較結果に応じて出力を活性化する比較器とを備えるデータスライサである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、算出部が第１乃至第３平均電圧を加減算することによりスライスレベルを算出する。ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧・最小電圧に基づく第２平均電圧だけでなく、ヘッダパターンにおけるピーク電圧・ボトム電圧に基づく第１平均電圧、および、ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる第３平均電圧をも用いて、スライスレベルを算出するので、ヘッダパターンに後続する部分が長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルである場合にも、スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことはない。よって、入力信号を適切にスライス可能なデータスライサが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
本実施の形態は、現在の入力電圧信号の最大値と最小値とだけではなく、入力電圧信号に含まれるヘッダパターンにおける平均電圧と、ヘッダパターン検出完了時のピーク電圧・ボトム電圧にも基づいてスライスレベルを算出するデータスライサである。なお、本実施の形態においては、デジタル無線通信用ＬＳＩの復調器内で使用されるデータスライサを想定して説明を行うが、本発明に係るデータスライサは、デジタル無線通信用だけでなく、データパケット通信を行う信号処理回路一般に適用可能である。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。図１に示すように、このデータスライサは、ノードＮ１，Ｎ２、パターン検出部ＰＴ、ピーク電圧検出・保持部ＰＫ、ボトム電圧検出・保持部ＢＴ、平均電圧算出部ＡＶ、最大電圧検出・保持部ＭＸ、最小電圧検出・保持部ＭＮ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２、平均電圧保持部ＳＨ３、第１平均電圧生成部ＧＮ１、第２平均電圧生成部ＧＮ２、減算器ＳＢ、加算器ＡＤおよび比較器ＣＰ１を含んでいる。このデータスライサにおいては、ノードＮ１に無線受信した入力電圧信号Ｖｉｎが与えられ、スライス後の信号がノードＮ２から出力電圧信号Ｖｏｕｔとして出力される。
【００１３】
また、図２〜図８は、各部の詳細構成を示す回路図である。すなわち、図２はピーク電圧検出・保持部ＰＫの回路図であり、ピーク電圧検出・保持部ＰＫは、演算増幅器ＡＰ１、ダイオードＤ１およびコンデンサＣ１を含んでいる。ダイオードＤ１のアノードには演算増幅器ＡＰ１の出力が与えられ、ダイオードＤ１のカソードにはコンデンサＣ１の一端が接続される。コンデンサＣ１の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ１の正入力端には入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、演算増幅器ＡＰ１の負入力端にはダイオードＤ１のカソードにおける信号Ｓ３がフィードバックされる。信号Ｓ３はピーク電圧検出・保持部ＰＫからの出力ともなる。
【００１４】
図３はボトム電圧検出・保持部ＢＴの回路図であり、ボトム電圧検出・保持部ＢＴは、演算増幅器ＡＰ２、ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２を含んでいる。ダイオードＤ２のカソードには演算増幅器ＡＰ２の出力が与えられ、ダイオードＤ２のアノードにはコンデンサＣ２の一端が接続される。コンデンサＣ２の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ２の正入力端には入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、演算増幅器ＡＰ２の負入力端にはダイオードＤ２のアノードにおける信号Ｓ４がフィードバックされる。信号Ｓ４はボトム電圧検出・保持部ＢＴからの出力ともなる。
【００１５】
図４はピーク電圧保持部ＳＨ１の回路図であり、ピーク電圧保持部ＳＨ１は、単極単投スイッチＳＷ１およびコンデンサＣ３を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ１の単極には、ピーク電圧検出・保持部ＰＫからの信号Ｓ３が与えられ、単投にはコンデンサＣ３の一端が接続される。コンデンサＣ３の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。コンデンサＣ３の一端における電位は、ピーク電圧保持部ＳＨ１から出力される信号Ｓ７となる。
【００１６】
図５はボトム電圧保持部ＳＨ２の回路図であり、ボトム電圧保持部ＳＨ２は、単極単投スイッチＳＷ２およびコンデンサＣ４を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ２の単極には、ボトム電圧検出・保持部ＢＴからの信号Ｓ４が与えられ、単投にはコンデンサＣ４の一端が接続される。コンデンサＣ４の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。コンデンサＣ４の一端における電位は、ボトム電圧保持部ＳＨ２から出力される信号Ｓ８となる。
【００１７】
図６は平均電圧保持部ＳＨ３の回路図であり、平均電圧保持部ＳＨ３は、単極単投スイッチＳＷ３およびコンデンサＣ５を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ３の単極には、平均電圧算出部ＡＶからの信号Ｓ２が与えられ、単投にはコンデンサＣ５の一端が接続される。コンデンサＣ５の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。コンデンサＣ５の一端における電位は、平均電圧保持部ＳＨ３から出力される信号Ｓ６となる。
【００１８】
図７は最大電圧検出・保持部ＭＸの回路図であり、最大電圧検出・保持部ＭＸは、単極単投スイッチＳＷ４、演算増幅器ＡＰ３、ダイオードＤ３およびコンデンサＣ６を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ４の単極には、入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、単投には演算増幅器ＡＰ３の正入力端が接続される。ダイオードＤ３のアノードには演算増幅器ＡＰ３の出力が与えられ、ダイオードＤ３のカソードにはコンデンサＣ６の一端が接続される。コンデンサＣ６の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ３の負入力端にはダイオードＤ３のカソードにおける信号Ｓ１０がフィードバックされる。信号Ｓ１０は最大電圧検出・保持部ＭＸからの出力ともなる。
【００１９】
図８は最小電圧検出・保持部ＭＮの回路図であり、最小電圧検出・保持部ＭＮは、単極単投スイッチＳＷ５、演算増幅器ＡＰ４、ダイオードＤ４およびコンデンサＣ７を含んでいる。単極単投スイッチＳＷ５の単極には、入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられ、単投には演算増幅器ＡＰ４の正入力端が接続される。ダイオードＤ４のカソードには演算増幅器ＡＰ４の出力が与えられ、ダイオードＤ４のアノードにはコンデンサＣ７の一端が接続される。コンデンサＣ７の他端には、接地電位ＧＮＤが与えられる。演算増幅器ＡＰ４の負入力端にはダイオードＤ４のアノードにおける信号Ｓ１１がフィードバックされる。信号Ｓ１１は最小電圧検出・保持部ＭＮからの出力ともなる。
【００２０】
図９は、入力電圧信号Ｖｉｎ、理想的なスライサ出力および出力電圧信号Ｖｏｕｔを示すタイミングチャートである。図９を用いつつ、本実施の形態に係るデータスライサの動作について説明する。
【００２１】
なお、入力電圧信号Ｖｉｎには、データパケットごとの信号初頭に定型信号たるヘッダパターンが含まれている。図９においては、このヘッダ部分を期間Ｔ１で示している。また、ヘッダパターンの後半には、第１論理値たる“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した部分と、第２論理値たる“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した部分とが、交互に現れる交番信号部が含まれている。図９においては、この交番信号部を期間Ｔ２で示している。
【００２２】
まず、パターン検出部ＰＴは、入力電圧信号Ｖｉｎに含まれるヘッダパターンを検出する。パターン検出部ＰＴには、復調に伴って用いられる一般的なパターン検出回路を採用すればよい。パターン検出部ＰＴは、ヘッダパターンの検出完了時（図９における時点Ｐ１）にワンショットパルスの信号Ｓ５を、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２および平均電圧保持部ＳＨ３に出力し、かつ、ヘッダパターン検出完了を境に活性化してその信号値を持続する信号Ｓ９を、最大電圧検出・保持部ＭＸおよび最小電圧検出・保持部ＭＮに出力する。
【００２３】
ピーク電圧検出・保持部ＰＫは、ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、コンデンサＣ１にて、その検出したピーク電圧を信号Ｓ３として保持する。ピーク電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なピーク電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、コンデンサＣ１の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、ピーク電圧検出・保持部ＰＫにて保持中のピーク電圧の信号Ｓ３の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。ピーク電圧の信号Ｓ３の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターン後半におけるピーク電圧値がそれ以前のピーク電圧値より弱まった場合であっても、直近のピーク電圧値を適切に捉えることができる。
【００２４】
ボトム電圧検出・保持部ＢＴは、ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、コンデンサＣ２にて、その検出したボトム電圧を信号Ｓ４として保持する。ボトム電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なボトム電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、コンデンサＣ２の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、ボトム電圧検出・保持部ＢＴにて保持中のボトム電圧の信号Ｓ４の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。ボトム電圧の信号Ｓ４の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターン後半におけるボトム電圧値がそれ以前のボトム電圧値より弱まった場合であっても、直近のボトム電圧値を適切に捉えることができる。
【００２５】
平均電圧算出部ＡＶは、ヘッダパターン中の交番信号部Ｔ２における平均電圧を算出し、その算出値を信号Ｓ２として出力する。この平均電圧算出部ＡＶには、ＲＣ積分器等の一般的な積分器を採用すればよい。
【００２６】
ピーク電圧保持部ＳＨ１は、ヘッダパターンの検出完了時にピーク電圧検出・保持部ＰＫに保持されているピーク電圧を保持する。具体的には、パターン検出部ＰＴからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、ピーク電圧保持部ＳＨ１内の単極単投スイッチＳＷ１が一時的にオンし、ピーク電圧検出・保持部ＰＫからの信号Ｓ３を受けて、ヘッダパターンの検出完了時のピーク電圧をコンデンサＣ３が保持する。なお、コンデンサＣ３の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、検出完了時のピーク電圧の信号Ｓ７を長期間に亘って安定して保持させることができる。
【００２７】
ボトム電圧保持部ＳＨ２は、ヘッダパターンの検出完了時にボトム電圧検出・保持部ＢＴに保持されているボトム電圧を保持する。具体的には、パターン検出部ＰＴからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、ボトム電圧保持部ＳＨ２内の単極単投スイッチＳＷ２が一時的にオンし、ボトム電圧検出・保持部ＢＴからの信号Ｓ４を受けて、ヘッダパターンの検出完了時のボトム電圧をコンデンサＣ４が保持する。なお、コンデンサＣ４の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、検出完了時のボトム電圧の信号Ｓ８を長期間に亘って安定して保持させることができる。
【００２８】
平均電圧保持部ＳＨ３は、ヘッダパターンの検出完了時に平均電圧算出部ＡＶから出力される平均電圧を保持する。具体的には、パターン検出部ＰＴからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、平均電圧保持部ＳＨ３内の単極単投スイッチＳＷ３が一時的にオンし、平均電圧算出部ＡＶからの信号Ｓ２を受けて、ヘッダパターンの検出完了時の平均電圧をコンデンサＣ５が保持する。なお、コンデンサＣ５の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、検出完了時の平均電圧の信号Ｓ６を長期間に亘って安定して保持させることができる。
【００２９】
最大電圧検出・保持部ＭＸは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、保持する。具体的には、ヘッダパターン検出完了を境に活性化した信号Ｓ９をパターン検出部ＰＴから受けることにより、最大電圧検出・保持部ＭＸ内の単極単投スイッチＳＷ４がオンする。これにより、最大電圧検出・保持部ＭＸは、ヘッダパターンに後続する部分の最大電圧を検出し、コンデンサＣ６にて、その検出した最大電圧を信号Ｓ１０として保持する。
【００３０】
なお、コンデンサＣ６の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持中の最大電圧の信号Ｓ１０の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる（信号Ｓ１０は時間経過とともに信号Ｓ７に近づいている）。最大電圧の信号Ｓ１０の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧の絶対値が減少方向に徐々にシフトする場合であっても、検出・保持された最大電圧値と実際の最大電圧値との乖離を抑制可能である。
【００３１】
また、最大電圧の検出における最大電圧検出・保持部ＭＸの応答時間を、ピーク電圧の検出におけるピーク電圧検出・保持部ＰＫの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ピーク電圧検出・保持部ＰＫ内の演算増幅器ＡＰ１および最大電圧検出・保持部ＭＸ内の演算増幅器ＡＰ３に含まれる、各差動増幅回路のトランジスタ特性等を調節することにより行える。
【００３２】
最小電圧検出・保持部ＭＮは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最小電圧を検出し、保持する。具体的には、ヘッダパターン検出完了を境に活性化した信号Ｓ９をパターン検出部ＰＴから受けることにより、最小電圧検出・保持部ＭＮ内の単極単投スイッチＳＷ５がオンする。これにより、最大電圧検出・保持部ＭＮは、ヘッダパターンに後続する部分の最小電圧を検出し、コンデンサＣ７にて、その検出した最小電圧を信号Ｓ１１として保持する。
【００３３】
なお、コンデンサＣ７の容量値を適切に選択することにより、図９に示すように、最小電圧検出・保持部ＭＮにて保持中の最小電圧の信号Ｓ１１の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。最小電圧の信号Ｓ１１の絶対値が時間経過とともに減衰すれば、ヘッダパターンに後続する部分における最小電圧の絶対値が減少方向に徐々にシフトする場合であっても、検出・保持された最小電圧値と実際の最小電圧値との乖離を抑制可能である。
【００３４】
また、最小電圧の検出における最小電圧検出・保持部ＭＮの応答時間を、ボトム電圧の検出におけるボトム電圧検出・保持部ＢＴの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ボトム電圧検出・保持部ＢＴ内の演算増幅器ＡＰ２および最小電圧検出・保持部ＭＮ内の演算増幅器ＡＰ４に含まれる、各差動増幅回路のトランジスタ特性等を調節することにより行える。
【００３５】
第１平均電圧生成部ＧＮ１は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）およびボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１３として生成する。具体的には例えば、信号の絶対値を１／２倍にする抵抗分割回路を第１平均電圧生成部ＧＮ１内の信号Ｓ７およびＳ８の入力部にそれぞれ設け、両抵抗分割回路の出力を加算する演算増幅器を用いた電圧加算回路を第１平均電圧生成部ＧＮ１内の両抵抗分割回路の後段に設けることで、ピーク電圧およびボトム電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１３の電圧絶対値はＳ１３＝（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００３６】
第２平均電圧生成部ＧＮ２は、最大電圧検出・保持部ＭＸに保持された最大電圧（信号Ｓ１０）および最小電圧検出・保持部ＭＮに保持された最小電圧（信号Ｓ１１）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１２として生成する。具体的には例えば、信号の絶対値を１／２倍にする抵抗分割回路を第２平均電圧生成部ＧＮ２内の信号Ｓ１０およびＳ１１の入力部にそれぞれ設け、両抵抗分割回路の出力を加算する演算増幅器を用いた電圧加算回路を第２平均電圧生成部ＧＮ２内の両抵抗分割回路の後段に設けることで、最大電圧および最小電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１２の電圧絶対値はＳ１２＝（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２と算出される。
【００３７】
減算器ＳＢおよび加算器ＡＤは、平均電圧たる信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１３を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部として機能する。具体的には、減算器ＳＢは、平均電圧たる信号Ｓ１３を負値に反転し、信号Ｓ１４として出力する。このような減算器ＳＢは、例えば入力信号を−１倍する演算増幅器を用いた電圧乗算回路により構成できる。
【００３８】
また、加算器ＡＤは、信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１４を加算し、加算結果をスライスレベルたる信号Ｓ１５として出力する。このような加算器ＡＤは、信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１４の各電圧信号を加算する演算増幅器を用いた電圧加算回路により構成できる。
【００３９】
すなわち、信号Ｓ１５の電圧絶対値はＳ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００４０】
比較器ＣＰ１は、入力電圧信号Ｖｉｎとスライスレベルたる信号Ｓ１５との比較を行い、比較結果に応じて、その出力たる信号Ｓ１６を活性化する。この信号Ｓ１６が出力電圧信号Ｖｏｕｔとなる。
【００４１】
これにより、図９に示すように、入力電圧信号Ｖｉｎ全体が時間経過とともに徐々に低電圧方向にシフトしてゆく場合であっても、スライスレベルの決定因子に、ヘッダパターンに後続する部分の最小電圧（信号Ｓ１１）が含まれているので、入力電圧信号Ｖｉｎの電圧シフトにスライスレベルを追従させることができ、理想スライサ出力とほぼ同様の出力電圧信号Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００４２】
もちろん、図９の場合とは逆に、入力電圧信号Ｖｉｎ全体が時間経過とともに徐々に高電圧方向にシフトしてゆく場合であっても、スライスレベルの決定因子に、ヘッダパターンに後続する部分の最大電圧（信号Ｓ１０）が含まれているので、入力電圧信号Ｖｉｎの電圧シフトにスライスレベルを追従させることができ、理想スライサ出力とほぼ同様の出力電圧信号Ｖｏｕｔを得ることができる。
【００４３】
また、図９のようにヘッダパターンに後続する部分が頻繁に“０”レベルと“１”レベルとを往来するのではなく、長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルのいずれかに張り付いてしまう場合にも、本願発明の場合は上記特許文献１および２の場合と異なり、スライスレベルを適切に保つことができる。本願発明の場合は、スライスレベルの決定因子に、ヘッダパターン中の交番信号部Ｔ２における検出完了時の平均電圧（信号Ｓ６）と、ヘッダパターンのピーク電圧およびボトム電圧の平均電圧（信号Ｓ１３）とが含まれている。よって、ヘッダパターンに後続する部分の最大電圧および最小電圧の平均電圧（信号Ｓ１２）が、“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまう場合であっても、信号Ｓ６およびＳ１３が所定の電圧値を確保するので、スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことはない。
【００４４】
すなわち、本実施の形態に係るデータスライサによれば、減算器ＳＢおよび加算器ＡＤで構成される算出部が平均電圧たる信号Ｓ６，Ｓ１２，Ｓ１３を加減算することによりスライスレベルたる信号Ｓ１５を算出する。ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧・最小電圧に基づく平均電圧（信号Ｓ１２）だけでなく、ヘッダパターンにおけるピーク電圧・ボトム電圧に基づく平均電圧（信号Ｓ１３）、および、ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる平均電圧（信号Ｓ６）をも用いて、スライスレベルを算出するので、ヘッダパターンに後続する部分が長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルである場合にも、スライスレベルが“０”レベルまたは“１”レベルに張り付いてしまうことはない。よって、入力信号を適切にスライス可能なデータスライサが実現できる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るデータスライサによれば、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持中の最大電圧の絶対値、および、最小電圧検出・保持部ＭＮにて保持中の最小電圧の絶対値は、減衰する。よって、スライスレベルへの最大電圧および最小電圧の影響を徐々に緩和することができ、スライスレベルを適切に維持することができる。
【００４６】
すなわち、例えば図９のように、入力電圧信号Ｖｉｎ全体が時間経過とともに徐々に低電圧方向にシフトしてゆく場合、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持された最大電圧の絶対値が減衰しなければ、検出・保持された最大電圧を示す信号Ｓ１０の値と実際の最大電圧値との乖離が大きくなるが、最大電圧の絶対値が減衰すれば、このような乖離を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係るデータスライサによれば、最大電圧の検出における最大電圧検出・保持部ＭＸの応答時間は、ピーク電圧の検出におけるピーク電圧検出・保持部ＰＫの応答時間に比して遅く、最小電圧の検出における最小電圧検出・保持部ＭＮの応答時間は、ボトム電圧の検出におけるボトム電圧検出・保持部ＢＴの応答時間に比して遅い。“０”レベルと“１”レベルとが短期間内に混在するヘッダパターンにおけるピーク電圧およびボトム電圧の正確な検出には、早い応答時間が要求され、一方、ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧および最小電圧の検出には、入力電圧信号Ｖｉｎに含まれたノイズ成分を拾いにくくするため、遅い応答時間が要求される。よって、最大電圧および最小電圧の検出時にノイズ成分の影響を排除しやすい。
【００４８】
また、本実施の形態に係るデータスライサによれば、ピーク電圧検出・保持部ＰＫにおけるピーク電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行い、ボトム電圧検出・保持部ＭＮにおけるボトム電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行う。よって、ヘッダパターンにノイズが混入して、一時的に入力電圧信号Ｖｉｎが急上昇または急下降する場合であっても、ピーク電圧およびボトム電圧の検出時にノイズ成分の影響を排除しやすい。
【００４９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１に係るデータスライサの変形例であって、実施の形態１における減衰後の最大電圧の絶対値を、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧の絶対値以上に保ち、減衰後の最小電圧の絶対値を、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧の絶対値以上に保つようにしたものである。
【００５０】
図１０は、本実施の形態に係るデータスライサを示す図である。なお、図１０においては、本実施の形態において追加された比較器ＣＰ２，ＣＰ３、および、単極双投スイッチＳＷ６，ＳＷ７についての説明を行うために、最大電圧検出・保持部ＭＸ、最小電圧検出・保持部ＭＮ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２、第１平均電圧生成部ＧＮ１および第２平均電圧生成部ＧＮ２付近の構成のみを示し、他の構成要素の表示は省略している。しかし、比較器ＣＰ２，ＣＰ３、単極双投スイッチＳＷ６，ＳＷ７および必要な結線の追加以外は、本実施の形態に係るデータスライサは図１の装置構成と同じである。
【００５１】
図１０に示すように、本実施の形態に係るデータスライサにおいては、最大電圧検出・保持部ＭＸからの信号Ｓ１０とピーク電圧保持部ＳＨ１からの信号Ｓ７とが、比較器ＣＰ２に入力される。また、最大電圧検出・保持部ＭＸからの信号Ｓ１０とピーク電圧保持部ＳＨ１からの信号Ｓ７とはそれぞれ、単極双投スイッチＳＷ６の一投および他投に与えられる。
【００５２】
比較器ＣＰ２は、信号Ｓ１０の電圧絶対値と信号Ｓ７の電圧絶対値とを比較し、信号Ｓ１０の電圧絶対値が大きければ、単極双投スイッチＳＷ６が信号Ｓ１０を信号Ｓ１９として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、信号Ｓ１７を出力する。また、信号Ｓ１０の電圧絶対値が信号Ｓ７の電圧絶対値以下であれば、単極双投スイッチＳＷ６が信号Ｓ７を信号Ｓ１９として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、比較器ＣＰ２は信号Ｓ１７を出力する。
【００５３】
また、最小電圧検出・保持部ＭＮからの信号Ｓ１１とボトム電圧保持部ＳＨ２からの信号Ｓ８とが、比較器ＣＰ３に入力される。また、最小電圧検出・保持部ＭＮからの信号Ｓ１１とボトム電圧保持部ＳＨ２からの信号Ｓ８とはそれぞれ、単極双投スイッチＳＷ７の一投および他投に与えられる。
【００５４】
比較器ＣＰ３は、信号Ｓ１１の電圧絶対値と信号Ｓ８の電圧絶対値とを比較し、信号Ｓ１１の電圧絶対値が大きければ、単極双投スイッチＳＷ７が信号Ｓ１１を信号Ｓ２０として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、信号Ｓ１８を出力する。また、信号Ｓ１１の電圧絶対値が信号Ｓ８の電圧絶対値以下であれば、単極双投スイッチＳＷ７が信号Ｓ８を信号Ｓ２０として第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えるように、比較器ＣＰ３は信号Ｓ１８を出力する。
【００５５】
このように、本実施の形態においては、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値を、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値以上に保ち、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値を、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値以上に保っている。より具体的には、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値が、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値に達した場合は、単極双投スイッチＳＷ６によって、最大電圧（信号Ｓ１０）に代わって、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）を第２平均電圧生成部ＧＮ２に与え、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値が、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値に達した場合は、単極双投スイッチＳＷ７によって、最小電圧（信号Ｓ１１）に代わって、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）を第２平均電圧生成部ＧＮ２に与える。
【００５６】
図１１は、本実施の形態に係るデータスライサの入力電圧信号、理想的なスライサ出力および出力電圧信号を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートにおいては、ヘッダパターンに後続する部分が、長期間にわたって“０”レベルまたは“１”レベルのいずれかに張り付いてしまう場合を例に採っている。すなわち、図１１ではヘッダパターンの検出完了後に、入力電圧信号Ｖｉｎがまず“１”レベルに張り付き、その後、“０”レベルに張り付いた場合を示している。
【００５７】
入力電圧信号Ｖｉｎが最初に“１”レベルに張り付いている間、最小電圧を示す信号Ｓ１１の絶対値は、徐々に減衰する。そして、ついには信号Ｓ１１の絶対値は、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値に達する（図１１における時点Ｐ２）。この場合、単極双投スイッチＳＷ７によって、最小電圧（信号Ｓ１１）に代わって、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）が第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えられる。よって、その間は、Ｓ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２で算出されるスライスレベルは、Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ８）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２＝Ｓ６＋（Ｓ１０−Ｓ７）／２として算出される。
【００５８】
次に、入力電圧信号Ｖｉｎが“１”レベルから遷移して“０”レベルに張り付いた後は、最大電圧を示す信号Ｓ１０の絶対値は、徐々に減衰する。そして、ついには信号Ｓ１０の絶対値は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値に達する（図１１における時点Ｐ３）。この場合、単極双投スイッチＳＷ６によって、最大電圧（信号Ｓ１０）に代わって、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）が第２平均電圧生成部ＧＮ２に与えられる。よって、その間は、Ｓ１５＝Ｓ６＋（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２で算出されるスライスレベルは、Ｓ６＋（Ｓ７＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２＝Ｓ６＋（Ｓ１１−Ｓ８）／２として算出される。
【００５９】
このように、本実施の形態に係るデータスライサによれば、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値以上に保たれ、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値は、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値以上に保たれる。よって、減衰過剰によりスライスレベルが変動することはなく、スライスレベルを適切に維持することができる。
【００６０】
すなわち、本実施の形態に係るデータスライサによれば、減衰後の最大電圧（信号Ｓ１０）の絶対値が、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）の絶対値に達した場合、および、減衰後の最小電圧（信号Ｓ１１）の絶対値が、ボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）の絶対値に達した場合は、第２平均電圧生成部ＧＮ２に、最大電圧および最小電圧に代わって、ピーク電圧およびボトム電圧が与えられる。よって、スライスレベルを適切に維持することができる。
【００６１】
＜実施の形態３＞
本実施の形態も、実施の形態１および２に係るデータスライサの変形例であって、入力電圧信号Ｖｉｎに対してアナログ−デジタル変換を行った後に、そのデジタル値に対して実施の形態１における各信号処理を行うものである。上記実施の形態１および２に記載のような、アナログ信号処理に限らずとも、デジタル信号処理によっても、上記実施の形態１および２に係る各発明と同様の効果が得られる。
【００６２】
図１２は、本実施の形態に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。このデータスライサにおいても図１のデータスライサと同様、ノードＮ１に無線受信した入力電圧信号Ｖｉｎが与えられ、スライス後の信号がノードＮ２から出力電圧信号Ｖｏｕｔとして出力される。図１２に示すように、このデータスライサは、アナログ信号たる入力電圧信号Ｖｉｎをデジタル値に変換するＡＤ（Analog to Digital）コンバータＣＶを有しており、ＡＤコンバータＣＶには入力電圧信号Ｖｉｎが信号Ｓ１として与えられる。ＡＤコンバータＣＶは、入力電圧信号Ｖｉｎの値に対応するデジタル値を信号Ｓ１ａとして出力する。なお、ＡＤコンバータＣＶのサンプリングレートやビット分解能の値に、特に制限はない。
【００６３】
また、このデータスライサは、図１のデータスライサと同様の、ピーク電圧検出・保持部ＰＫ、ボトム電圧検出・保持部ＢＴ、平均電圧算出部ＡＶ、最大電圧検出・保持部ＭＸ、最小電圧検出・保持部ＭＮ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２、平均電圧保持部ＳＨ３、第１平均電圧生成部ＧＮ１、第２平均電圧生成部ＧＮ２、減算器ＳＢおよび比較器ＣＰ１を含んでいる。そして、このデータスライサは、図１におけるパターン検出部ＰＴおよび加算器ＡＤに代わって、パターン検出部ＰＴａ、第１および第２加算器ＡＤ１，ＡＤ２を備え、上記の各構成要素に加えて、電圧保持部ＳＨ４、タイマー部ＴＭ、並びに、単極双投スイッチＳＷ８をも備えている。
【００６４】
ただし、これらＡＤコンバータＣＶより後段の各構成要素はいずれも、デジタル信号処理部としての機能を有するにすぎず、図２〜図８に示したようなアナログ回路構成を有しているのではない。より具体的には、これらの各部を一つのハードウェアでまとめて構成し、その一つのハードウェアが、図１２内ＡＤコンバータＣＶより後段の各部の行うべきデジタル信号処理を並列して同時に行うよう構成しても良い。また、ＡＤコンバータＣＶより後段の各部の一つ一つを、ディスクリートのデジタル信号処理用ハードウェアで構成して、各部にデジタル信号処理機能を担わせてもよい。さらには、ＡＤコンバータＣＶより後段の各部の機能を、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）とレジスタ等の記憶回路とを用いてソフトウェアにより実現しても良いし、その他にも、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを用いてソフトウェアにより実現しても良い。なお、信号処理用ハードウェアやソフトウェア処理を採用する場合の処理速度や動作速度の値に、特に制限はない。
【００６５】
本実施の形態に係るデータスライサも、図９のタイミングチャートに示されたと同様の動作を行う。
【００６６】
まず、平均電圧算出部ＡＶは、ヘッダパターン中の交番信号部Ｔ２における平均電圧を算出し、その算出値を信号Ｓ２として出力する。平均電圧保持部ＳＨ３は、平均電圧算出部ＡＶから出力される平均電圧を保持する。パターン検出部ＰＴａからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けるまでは、平均電圧保持部ＳＨ３は、平均電圧算出部ＡＶからの平均電圧の信号Ｓ２の更新に伴って、保持内容を更新する。
【００６７】
単極双投スイッチＳＷ８は、ヘッダパターン検出によりパターン検出部ＰＴａからの信号Ｓ９が活性化するまでは、平均電圧保持部ＳＨ３の出力する信号Ｓ６を信号Ｓ２１として出力する。信号Ｓ２１はスライスレベルとして機能し、比較器ＣＰ１にて、ＡＤコンバータＣＶの出力するデジタル値の信号Ｓ１ａと比較される。比較器ＣＰ１における比較結果は、信号Ｓ１６としてパターン検出部ＰＴａに入力される。
【００６８】
パターン検出部ＰＴａは、信号Ｓ１６に基づいて、入力電圧信号Ｖｉｎに含まれるヘッダパターンを検出する。そして、ヘッダパターンの検出完了時（図９における時点Ｐ１）にワンショットパルスの信号Ｓ５を、タイマー部ＴＭ、ピーク電圧保持部ＳＨ１、ボトム電圧保持部ＳＨ２および平均電圧保持部ＳＨ３に出力し、かつ、ヘッダパターン検出完了を境に活性化してその信号値を持続する信号Ｓ９を、単極双投スイッチＳＷ８、最大電圧検出・保持部ＭＸおよび最小電圧検出・保持部ＭＮに出力する。
【００６９】
ピーク電圧検出・保持部ＰＫは、ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、ピーク電圧検出・保持部ＰＫを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて、その検出したピーク電圧を信号Ｓ３として保持する。ピーク電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なピーク電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“１”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、デジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、ピーク電圧検出・保持部ＰＫにて保持中のピーク電圧の信号Ｓ３の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７０】
ボトム電圧検出・保持部ＢＴは、ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、ボトム電圧検出・保持部ＢＴを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて、その検出したボトム電圧を信号Ｓ４として保持する。ボトム電圧の検出は、ヘッダパターン初頭はもちろん、交番信号部Ｔ２においても行われるので、最終的なボトム電圧の検出は、入力電圧信号Ｖｉｎの“０”レベルに相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行われることとなる。なお、デジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、ボトム電圧検出・保持部ＢＴにて保持中のボトム電圧の信号Ｓ４の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７１】
ピーク電圧保持部ＳＨ１は、ヘッダパターンの検出完了時にピーク電圧検出・保持部ＰＫに保持されているピーク電圧を保持する。また、ボトム電圧保持部ＳＨ２は、ヘッダパターンの検出完了時にボトム電圧検出・保持部ＢＴに保持されているボトム電圧を保持する。平均電圧保持部ＳＨ３は、パターン検出部ＰＴａからのワンショットパルス信号Ｓ５を受けることにより、平均電圧算出部ＡＶからの信号Ｓ２を受けて、ヘッダパターンの検出完了時の平均電圧を保持する。
【００７２】
最大電圧検出・保持部ＭＸは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、その検出した最大電圧を信号Ｓ１０として、最大電圧検出・保持部ＭＸを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて保持する。なお、最大電圧検出・保持部ＭＸを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、最大電圧検出・保持部ＭＸにて保持中の最大電圧の信号Ｓ１０の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７３】
また、最大電圧の検出における最大電圧検出・保持部ＭＸの応答時間を、ピーク電圧の検出におけるピーク電圧検出・保持部ＰＫの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ピーク電圧検出・保持部ＰＫおよび最大電圧検出・保持部ＭＸを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより行える。
【００７４】
最小電圧検出・保持部ＭＮは、入力電圧信号Ｖｉｎ中のヘッダパターンに後続する部分における最小電圧を検出し、その検出した最小電圧を信号Ｓ１１として、最小電圧検出・保持部ＭＮを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等内の記憶回路にて保持する。なお、最小電圧検出・保持部ＭＮを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより、図９に示すように、最小電圧検出・保持部ＭＮにて保持中の最小電圧の信号Ｓ１１の絶対値を時間経過とともに減衰させることができる。
【００７５】
また、最小電圧の検出における最小電圧検出・保持部ＭＮの応答時間を、ボトム電圧の検出におけるボトム電圧検出・保持部ＢＴの応答時間に比して遅くしておけばよい。応答時間の調節は、ボトム電圧検出・保持部ＢＴおよび最小電圧検出・保持部ＭＮを構成するデジタル信号処理用ハードウェアやＤＳＰ等の動作を適切に設定することにより行える。
【００７６】
第１平均電圧生成部ＧＮ１は、ピーク電圧保持部ＳＨ１に保持されたピーク電圧（信号Ｓ７）およびボトム電圧保持部ＳＨ２に保持されたボトム電圧（信号Ｓ８）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１３として生成する。具体的には例えば、両信号の絶対値を１／２倍にして加算する信号処理を行うことで、ピーク電圧およびボトム電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１３の電圧絶対値はＳ１３＝（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００７７】
第２平均電圧生成部ＧＮ２は、最大電圧検出・保持部ＭＸに保持された最大電圧（信号Ｓ１０）および最小電圧検出・保持部ＭＮに保持された最小電圧（信号Ｓ１１）を受けて、両者の平均電圧を信号Ｓ１２として生成する。具体的には例えば、両信号の絶対値を１／２倍にして加算する信号処理を行うことで、最大電圧および最小電圧の平均電圧生成が行える。すなわち、信号Ｓ１２の電圧絶対値はＳ１２＝（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２と算出される。
【００７８】
減算器ＳＢおよび第１加算器ＡＤ１は、平均電圧たる信号Ｓ１２，Ｓ１３を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部として機能する。具体的には、減算器ＳＢは、平均電圧たる信号Ｓ１３を負値に反転し、信号Ｓ１４として出力する。このような減算器ＳＢは、例えば入力信号を−１倍する信号処理により実現できる。
【００７９】
また、第１加算器ＡＤ１は、信号Ｓ１２，Ｓ１４を加算し、加算結果を信号Ｓ１５ａとして出力する。このような第１加算器ＡＤは、信号Ｓ１２，Ｓ１４の各信号の加算処理により実現できる。すなわち、信号Ｓ１５ａの電圧絶対値はＳ１５ａ＝（Ｓ１０＋Ｓ１１）／２−（Ｓ７＋Ｓ８）／２と算出される。
【００８０】
電圧保持部ＳＨ４は、第１加算器ＡＤ１からの信号Ｓ１５ａの値を、タイマー部ＴＭからの信号Ｓ１５ｄが活性化している間、保持する。そして、電圧保持部ＳＨ４から出力される信号Ｓ１５ｂは、第２加算器ＡＤ２に与えられる。第２加算器ＡＤ２は、平均電圧保持部ＳＨ３からの信号Ｓ６と電圧保持部ＳＨ４からの信号Ｓ１５ｂとを加算する。加算結果は、信号Ｓ１５ｃとして、単極双投スイッチＳＷ８に与えられる。
【００８１】
単極双投スイッチＳＷ８は、ヘッダパターン検出によりパターン検出部ＰＴａからの信号Ｓ９が活性化した後は、平均電圧保持部ＳＨ３の出力する信号Ｓ６に代わって、第２加算器ＡＤ２からの信号Ｓ１５ｃを信号Ｓ２１として出力する。信号Ｓ２１はスライスレベルとして機能し、比較器ＣＰ１にて、ＡＤコンバータＣＶの出力するデジタル値の信号Ｓ１ａと比較される。比較器ＣＰ１における比較結果は、スライス後の信号Ｓ１６として、ノードＮ２から出力電圧信号Ｖｏｕｔとして出力される。
【００８２】
タイマー部ＴＭは、例えばダウンカウントを行う計数部として機能し、パターン検出部ＰＴａからのワンショットパルス信号Ｓ５を契機として、その計数を開始する。そして、この計数が行われている間は信号Ｓ１５ｄを活性化し、計数が終了すれば一旦、信号Ｓ１５ｄを非活性化する。その後、再び初期値から計数を行い、その間は信号Ｓ１５ｄを活性化し、以降、これらの動作を繰り返す。これにより、ダウンカウント数に基づいて所定の期間、信号１５ｄの活性化させ、その活性化を繰り返し行うことができる。
【００８３】
よって、信号Ｓ１５ｄの活性化期間を長期に設定（ダウンカウント数を大きく設定）すれば、スライスレベルの決定因子となる信号Ｓ１５ｂを電圧保持部ＳＨ４にて比較的低頻度で更新することができるし、一方、信号Ｓ１５ｄの活性化期間を短期に設定（ダウンカウント数を小さく設定）すれば、スライスレベルの決定因子となる信号Ｓ１５ｂを電圧保持部ＳＨ４にて比較的高頻度で更新することができる。また、信号Ｓ１５ｄの活性化期間を０とすれば、電圧保持部ＳＨ４を、第１加算器ＡＤ１からの信号Ｓ１５ａをそのままスルーさせるだけの回路として機能させることもできる。この場合は、スライスレベルの決定因子となる信号Ｓ１５ｂを常時、更新することとなる。
【００８４】
本実施の形態に示したように、本発明に係るデータスライサをデジタル信号処理により実現しても良い。この場合も、実施の形態１に係るデータスライサの場合と同様に、スライスレベルの“０”または“１”レベルへの張り付き防止との効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施の形態１に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。
【図２】ピーク電圧検出・保持部の回路図である。
【図３】ボトム電圧検出・保持部の回路図である。
【図４】ピーク電圧保持部の回路図である。
【図５】ボトム電圧保持部の回路図である。
【図６】平均電圧保持部の回路図である。
【図７】最大電圧検出・保持部の回路図である。
【図８】最小電圧検出・保持部ＭＮの回路図である。
【図９】実施の形態１に係るデータスライサの入力電圧信号、理想的なスライサ出力および出力電圧信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】実施の形態２に係るデータスライサを示す図である。
【図１１】実施の形態２に係るデータスライサの入力電圧信号、理想的なスライサ出力および出力電圧信号を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態３に係るデータスライサの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８６】
ＰＴ パターン検出部、ＰＫ ピーク電圧検出・保持部、ＢＴ ボトム電圧検出・保持部、ＡＶ 平均電圧算出部、ＭＸ 最大電圧検出・保持部、ＭＮ 最小電圧検出・保持部、ＳＨ１ ピーク電圧保持部、ＳＨ２ ボトム電圧保持部、ＳＨ３ 平均電圧保持部、ＧＮ１ 第１平均電圧生成部、ＧＮ２ 第２平均電圧生成部、ＳＢ 減算器、ＡＤ 加算器、ＣＰ１〜ＣＰ３ 比較器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧信号に含まれるヘッダパターンを検出するパターン検出部と、
前記ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、保持するピーク電圧検出・保持部と、
前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ピーク電圧検出・保持部に保持されている前記ピーク電圧を保持するピーク電圧保持部と、
前記ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、保持するボトム電圧検出・保持部と、
前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ボトム電圧検出・保持部に保持されている前記ボトム電圧を保持するボトム電圧保持部と、
前記入力電圧信号中の前記ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、保持する最大電圧検出・保持部と、
前記後続する部分における最小電圧を検出し、保持する最小電圧検出・保持部と、
前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧および前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の平均電圧たる、第１平均電圧を生成する第１平均電圧生成部と、
前記最大電圧検出・保持部に保持された前記最大電圧および前記最小電圧検出・保持部に保持された前記最小電圧の平均電圧たる、第２平均電圧を生成する第２平均電圧生成部と、
前記ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる、第３平均電圧を算出する平均電圧算出部と、
算出された前記第３平均電圧を保持する平均電圧保持部と、
前記第１乃至第３平均電圧を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部と、
前記入力電圧信号と前記スライスレベルとの比較を行い、比較結果に応じて出力を活性化する比較器と
を備えるデータスライサ。
【請求項２】
請求項１に記載のデータスライサであって、
前記最大電圧検出・保持部にて保持中の前記最大電圧の絶対値、および、前記最小電圧検出・保持部にて保持中の前記最小電圧の絶対値は、減衰する
データスライサ。
【請求項３】
請求項２に記載のデータスライサであって、
減衰後の前記最大電圧の絶対値は、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧の絶対値以上に保たれ、
減衰後の前記最小電圧の絶対値は、前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の絶対値以上に保たれる
データスライサ。
【請求項４】
請求項３に記載のデータスライサであって、
減衰後の前記最大電圧の絶対値が、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧の絶対値に達した場合は、前記最大電圧に代わって、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧が前記第２平均電圧生成部に与えられ、
減衰後の前記最小電圧の絶対値が、前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の絶対値に達した場合は、前記最小電圧に代わって、前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧が前記第２平均電圧生成部に与えられる
データスライサ。
【請求項５】
請求項１に記載のデータスライサであって、
前記最大電圧の検出における前記最大電圧検出・保持部の応答時間は、前記ピーク電圧の検出における前記ピーク電圧検出・保持部の応答時間に比して遅く、
前記最小電圧の検出における前記最小電圧検出・保持部の応答時間は、前記ボトム電圧の検出における前記ボトム電圧検出・保持部の応答時間に比して遅い
データスライサ。
【請求項６】
請求項１に記載のデータスライサであって、
前記ピーク電圧検出・保持部における前記ピーク電圧の検出は、前記入力電圧信号の第１論理値に相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行い、
前記ボトム電圧検出・保持部における前記ボトム電圧の検出は、前記入力電圧信号の前記第１論理値とは異なる第２論理値に相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行う
データスライサ。
【請求項１】
入力電圧信号に含まれるヘッダパターンを検出するパターン検出部と、
前記ヘッダパターン中のピーク電圧を検出し、保持するピーク電圧検出・保持部と、
前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ピーク電圧検出・保持部に保持されている前記ピーク電圧を保持するピーク電圧保持部と、
前記ヘッダパターン中のボトム電圧を検出し、保持するボトム電圧検出・保持部と、
前記ヘッダパターンの検出完了時に前記ボトム電圧検出・保持部に保持されている前記ボトム電圧を保持するボトム電圧保持部と、
前記入力電圧信号中の前記ヘッダパターンに後続する部分における最大電圧を検出し、保持する最大電圧検出・保持部と、
前記後続する部分における最小電圧を検出し、保持する最小電圧検出・保持部と、
前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧および前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の平均電圧たる、第１平均電圧を生成する第１平均電圧生成部と、
前記最大電圧検出・保持部に保持された前記最大電圧および前記最小電圧検出・保持部に保持された前記最小電圧の平均電圧たる、第２平均電圧を生成する第２平均電圧生成部と、
前記ヘッダパターン中の少なくとも一部における平均電圧たる、第３平均電圧を算出する平均電圧算出部と、
算出された前記第３平均電圧を保持する平均電圧保持部と、
前記第１乃至第３平均電圧を加減算することによりスライスレベルを算出する算出部と、
前記入力電圧信号と前記スライスレベルとの比較を行い、比較結果に応じて出力を活性化する比較器と
を備えるデータスライサ。
【請求項２】
請求項１に記載のデータスライサであって、
前記最大電圧検出・保持部にて保持中の前記最大電圧の絶対値、および、前記最小電圧検出・保持部にて保持中の前記最小電圧の絶対値は、減衰する
データスライサ。
【請求項３】
請求項２に記載のデータスライサであって、
減衰後の前記最大電圧の絶対値は、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧の絶対値以上に保たれ、
減衰後の前記最小電圧の絶対値は、前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の絶対値以上に保たれる
データスライサ。
【請求項４】
請求項３に記載のデータスライサであって、
減衰後の前記最大電圧の絶対値が、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧の絶対値に達した場合は、前記最大電圧に代わって、前記ピーク電圧保持部に保持された前記ピーク電圧が前記第２平均電圧生成部に与えられ、
減衰後の前記最小電圧の絶対値が、前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧の絶対値に達した場合は、前記最小電圧に代わって、前記ボトム電圧保持部に保持された前記ボトム電圧が前記第２平均電圧生成部に与えられる
データスライサ。
【請求項５】
請求項１に記載のデータスライサであって、
前記最大電圧の検出における前記最大電圧検出・保持部の応答時間は、前記ピーク電圧の検出における前記ピーク電圧検出・保持部の応答時間に比して遅く、
前記最小電圧の検出における前記最小電圧検出・保持部の応答時間は、前記ボトム電圧の検出における前記ボトム電圧検出・保持部の応答時間に比して遅い
データスライサ。
【請求項６】
請求項１に記載のデータスライサであって、
前記ピーク電圧検出・保持部における前記ピーク電圧の検出は、前記入力電圧信号の第１論理値に相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行い、
前記ボトム電圧検出・保持部における前記ボトム電圧の検出は、前記入力電圧信号の前記第１論理値とは異なる第２論理値に相当する電圧が２ビット以上連続した箇所で行う
データスライサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３４０１６２（Ｐ２００６−３４０１６２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６３９６１（Ｐ２００５−１６３９６１）
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（５０３１２１１０３）株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（５０３１２１１０３）株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Ｆターム（参考）】
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