(57)【要約】【課題】  既設のネットワーク環境を利用し、伝送路を介して送信されたデジタル信号の波形を高速かつ正確に復元する技術を提供する。【解決手段】  信号波形復元装置１は、通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信する信号入力部１０と、信号入力部１０の受信信号の信号値の単位時間当たりの変化量の絶対値が減少を開始する変化点を検出する変化点検出部３１０と、上記変化点に基づいてデジタル信号の波形を復元する復元部４０とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信する信号入力部と、
前記信号入力部の受信信号の信号値の単位時間当たりの変化量の絶対値が減少を開始する変化点を検出する変化点検出部と、
前記変化点に基づいて前記デジタル信号の波形を復元する復元部と
を具備することを特徴とする信号波形復元装置。
【請求項２】
前記復元部は、前記変化点における前記変化量の符号が正であれば、復元するデジタル信号の波形を第１のレベルから第２のレベルに変化させ、前記変化点における前記変化量の符号が負であれば、復元するデジタル信号の波形を前記第２のレベルから前記第１のレベルに変化させることを特徴とする請求項１に記載の信号波形復元装置。
【請求項３】
前記変化点検出部は、前記信号値が増加を開始する時刻または減少を開始する時刻の後において、前記変化点を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の信号波形復元装置。
【請求項４】
前記変化点検出部は、前記変化点を検出すると、前記変化量の符号が反転するまでの間、前記変化量の絶対値の減少についての判定処理を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の信号波形復元装置。
【請求項５】
前記復元部は、復元したデジタル信号を当該デジタル信号の宛先の通信装置に送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載の信号波形復元装置。
【請求項６】
前記信号入力部の受信信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部を有し、
前記変化点検出部は、前記Ａ／Ｄ変換部から得られる前記受信信号のサンプルの１サンプリング周期前のサンプルとの差分を算出し、その差分を基に前記変化点を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の請求項に記載の信号波形復元装置。
【請求項７】
前記変化点検出部は、前記差分の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合、当該差分の絶対値を無視することを特徴とする請求項６に記載の信号波形復元装置。
【請求項８】
通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信する第１のステップと、
前記第１のステップで受信した受信信号の信号値の単位時間当たりの変化量の絶対値が減少を開始する変化点を検出する第２のステップと、
前記第２のステップで検出した変化点に基づいて前記デジタル信号の波形を復元する第３のステップと
を具備することを特徴とする信号波形復元方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信し、元のデジタル信号の波形を復元する信号波形復元装置および信号波形復元方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路を介してデジタル信号を長距離伝送すると、デジタル信号の伝送過程において、デジタル信号の波形に歪が生じる。図５（ａ）は、ある通信装置から伝送路に出力されたデジタル信号の波形を示し、図５（ｂ）は、伝送路を介して受信されたデジタル信号の波形を示している。このように伝送過程においてデジタル信号の波形が大きく歪む場合があるため、受信信号の波形から元のデジタル信号の波形を復元する技術が各種提案されている。
【０００３】
特許文献１には、受信信号（伝送路を介して送信されたデジタル信号）の周波数特性等を調整する周波数補正部と、受信信号を増幅する際のゲインを調整するゲイン補正部とを有する信号波形補正装置が開示されている。特許文献１に開示の技術によれば、受信信号の信号レベルや周波数特性が適正範囲内に収まるように、送信元の通信装置毎に上記ゲインおよび周波数特性を調整することで、元のデジタル信号波形の復元が容易になる。
【０００４】
特許文献２には、コンパレータを利用してデジタル信号波形を復元する双方向リピータ回路が開示されている。図６は特許文献２におけるデジタル信号波形の復元処理を説明するための図である。特許文献２に開示の技術では、復元結果であるデジタル信号がローレベルである状態において、受信信号のレベルがハイレベルスレッショルドを上回ると、復元結果であるデジタル信号をハイレベルとする。また、復元結果であるデジタル信号がハイレベルである状態において、受信信号のレベルがハイレベルスレッショルドよりも低いローレベルスレッショルドを下回ると、復元結果であるデジタル信号をローレベルとする。この特許文献２の技術では、受信信号がハイレベルスレッショルドを上回って復元結果であるデジタル信号がハイレベルになると、以後、受信信号がローレベルスレッショルドを下回らない限り、復元結果が反転することはない。また、受信信号がローレベルレッショルドを下回って復元結果であるデジタル信号がローレベルになると、以後、受信信号がハイレベルスレッショルドを上回らない限り、復元結果が反転することはない。従って、受信信号にノイズが重畳する状況においても、安定した復元結果が得られる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１６４６８号
【特許文献２】特開平１−９３２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示の技術において、受信信号からデジタル信号波形の復元を行うためには、受信信号についての周波数補正処理のパラメータや増幅のゲインを伝送路の長さに応じて適切に設定する必要がある。そして、伝送路の長さは、受信信号の送信元である通信装置の位置により異なる。従って、特許文献１に開示の技術は、複数の通信装置から送信されるデジタル信号を受信する可能性がある場合に、それらの通信装置について、予め周波数補正処理のパラメータや増幅のゲインの適正値を求めておき、デジタル信号の送信元がいずれの通信装置であるかによりそれらのパラメータを使い分ける必要があるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示の技術は、伝送路が長くなると、受信信号の波形の歪が大きくなり、デジタル信号の復元が困難になる問題がある。さらに詳述すると、伝送路が長く、伝送対象であるデジタル信号の１ビット相当の時間長に比べて無視できない程度に伝送路の時定数が大きくなると、受信側では、受信信号の正のピークがハイレベルスレッショルドを上回らず、あるいは受信信号の負のピークがローレベルスレッショルドを下回らない、ということが起こり得る。特許文献２の技術では、このような状況において受信信号から正常にデジタル信号を復元することができない。図７はその例を示すものである。図７の例では、送信側におけるデジタル信号のレベル反転に応じて受信信号の立ち上がりおよび立ち下がりが発生しているが、受信信号がハイレベルスレッショルドを上回る前に受信信号の立ち下がりが発生している。このため、本来、復元結果であるデジタル信号がハイレベルとなるべきタイミングにおいてデジタル信号がハイレベルとなっていない。
【０００８】
また、特許文献２に開示の技術は、受信開始の検知タイミングが遅れ、伝送路上での信号の衝突を招く可能性があるという問題がある。例えば、図６において、時刻Ｔ１に通信装置から送信されたデジタル信号の先頭部分がハイレベルであったとする。この場合に、特許文献２に開示の技術では、伝送路を介して受信される受信信号のレベルがハイレベルスレッショルドを上回る時刻Ｔ１’において、デジタル信号の受信が開始されたことが分かる。従って、送信元の通信装置がハイレベルを出力した時刻Ｔ１と、受信信号を受け取った通信装置が受信開始を検知する時刻Ｔ１’との間にΔＴ秒の遅延が発生する。そして、特許文献２に開示の技術では、ノイズに対して安定したデジタル信号の復元を行うために、ハイレベルスレッショルドを高めに、ローレベルスレッショルドを低めに設定する必要がある。しかし、そのようにハイレベルスレッショルドおよびローレベルスレッショルドを設定すると、上記遅延ΔＴが大きくなる。そして、上記遅延ΔＴが大きくなると、受信信号を受け取った通信装置は、受信開始を早期に検知することができず、自装置へのデジタル信号の送信がないものと誤判断して、他の通信装置へのデジタル信号の送信を開始する場合がある。この場合、通信装置が送信したデジタル信号と当該通信装置に送信されるデジタル信号が伝送路上で衝突する虞がある。
【０００９】
この問題を回避するには、伝送路の線路長を短くする等の措置を行い、受信信号の波形の歪を小さくする必要がある。しかし、上記措置を行う前と同等の伝送距離を確保するためには、伝送路の線路長を短くした分、複数のリピータをカスケード接続する必要がある。この場合、カスケード接続数分だけ伝送遅延が累積するだけでなく、衝突が発生する可能性も高くなる。これを回避するには、衝突や伝送遅延が許容できる程度までカスケード接続数を制限しなければならず、既設のネットワーク環境を再構築する必要がある。
【００１０】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、既設のネットワーク環境を利用し、伝送路を介して送信されたデジタル信号の波形を高速かつ正確に復元することを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信する信号入力部と、前記信号入力部の受信信号の信号値の単位時間当たりの変化量の絶対値が減少を開始する変化点を検出する変化点検出部と、前記変化点に基づいて前記デジタル信号の波形を復元する復元部とを具備することを特徴とする信号波形復元装置を提供する。
【００１２】
受信信号における変化点の時刻は、元のデジタル信号におけるビットの境界の時刻を一定の遅延時間だけシフトした時刻となる。従って、受信信号における変化点を求めることにより、元のデジタル信号の波形を正確に復元することができる。
【００１３】
また、受信信号における変化点は、受信信号の信号値が増加を開始する時刻または減少を開始する時刻の直後に現れる。したがって、変化点に基づいて元のデジタル信号の波形を復元し、当該デジタル信号を通信装置に出力することにより、通信装置は受信開始を早期に検知することができ、ネットワークにおける信号の衝突を回避することができる。
【００１４】
また、受信信号の波形の歪が大きい場合であっても、変化点は必ず現れるため、確実に元のデジタル信号の波形を復元することができる。したがって、受信信号の波形の歪を小さくするために、伝送路の線路長を短くする等の措置をとる必要がなくなる。したがって、上記措置を行う前と同等の伝送距離を確保するために、複数のリピータをカスケード接続する必要がなく、既設のネットワーク環境を再構築する必要もない。
【００１５】
また、複数の通信装置を含む既設のネットワークに本発明を適用した場合であっても、各通信装置からの受信信号に対して変化点を一律に検出することができるため、通信装置の種別に依らず、元のデジタル信号の波形を復元することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、既設のネットワーク環境を利用し、伝送路を介して送信されたデジタル信号の波形を高速かつ正確に復元することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態である信号波形復元装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における変化点検出部３１０が実行する変化点検出処理の内容を示すフローチャートである。
【図３】変化点検出処理の処理対象である受信信号を示す図である。
【図４】復元部４０により復元された元のデジタル信号の波形を示す図である。
【図５】伝送路に出力されたデジタル信号の波形および伝送路を介して受信されたデジタル信号の波形を示す図である。
【図６】従来技術におけるデジタル信号波形の復元処理を説明するための図である。
【図７】従来技術では復元することができないデジタル信号波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態である信号波形復元装置１の構成を示すブロック図である。信号波形復元装置１は、例えば複数の通信装置を含むネットワークに設けられたリピータ内に設けられる。信号波形復元装置１は、通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信し、元のデジタル信号の波形に復元して、宛先の通信装置に出力する。
【００２０】
信号波形復元装置１は、信号入力部１０と、Ａ／Ｄ変換部２０と、演算部３０と、復元部４０とを有する。信号入力部１０は、通信装置から送信されたデジタル信号を伝送路を介して受信する。信号入力部１０は、ＬＰＦ１１０を有し、演算部３０から与えられるパラメータにしたがって、ＬＰＦ１１０のフィルタ特性（ゲインおよびカットオフ周波数の各設定値）を設定する。信号入力部１０の受信信号は、ＬＰＦ１１０に出力され、ノイズの除去、ゲインの調整、立ち上がり時間および立ち下がり時間（波形のなまり）の調整を経た後、Ａ／Ｄ変換部２０に与えられる。受信信号をＬＰＦ１１０に与えるのは、受信信号に含まれているノイズを除去し、かつ、受信信号の立ち上がり時間および立ち下がり時間を後述する変化点検出部３１０の処理に適した時間に調整するためである。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換部２０は、信号入力部１０の受信信号に所定のサンプリングレートでＡ／Ｄ変換を施し、その信号波形を表す信号波形サンプル列Ｄを演算部３０に与える。
【００２２】
演算部３０は、変化点検出部３１０とパラメータ設定部３２０とを有する。変化点検出部３１０は、Ａ／Ｄ変換部２０から信号波形サンプル列Ｄを受け取り、各サンプルＤｎのサンプル値の単位時間当たりの変化量（サンプルＤｎとその１サンプリング周期だけ前のサンプルＤｎ−１との差分）の絶対値が減少を開始する時刻（以下、変化点）を検出する。ここで、変化点は、受信信号の立ち上がり期間に１回、立ち下がり期間に１回検出される。本実施形態では、受信信号の立ち上がり期間に変化点検出部３１０が検出する変化点（以下、変化点１）は、元のデジタル信号がローレベルからハイレベルに変化したことに起因しているとみなす。また、受信信号の立ち下がり期間に変化点検出部３１０が検出する変化点（以下、変化点２）は、元のデジタル信号がハイレベルからローレベルに変化したことに起因しているとみなす。以下では、変化点検出部３１０が実行する変化点１および２の検出処理を「変化点検出処理」と呼ぶ。
【００２３】
図２は、変化点検出部３１０が実行する変化点検出処理の内容を示すフローチャートである。変化点検出部３１０は、Ａ／Ｄ変換部２０が受信信号波形のＡ／Ｄ変換を行う毎に、変化点検出処理を割り込み処理として実行する（ステップＳ１００）。まず、変化点検出部３１０は、Ａ／Ｄ変換部２０から受信信号のサンプルＤｎを取得する（ステップＳ１１０）。次に変化点検出部３１０は、ステップＳ１００において取得したサンプルＤｎから１サンプリング周期だけ前の割込処理において取得したサンプルＤｎ−１を差し引き、サンプル値の差分ΔＤｎを算出する（ステップＳ１２０）。次いで、変化点検出部３１０は、差分ΔＤｎの絶対値が所定の閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。
【００２４】
ステップＳ１３０の判定結果が「Ｎｏ」の場合、変化点検出部３１０は変化点検出処理を終了する。ステップＳ１３０の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、差分ΔＤｎの符号、すなわち、受信信号の時間勾配が正勾配であるか負勾配であるかに関する判定を行う。具体的には変化点検出部３１０は差分ΔＤｎが０以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。
【００２５】
ここで、ステップＳ１４０の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、変化点検出部３１０の処理はステップＳ１５０に進み、「ＮＯ」の場合はステップＳ２００に進む。
【００２６】
次にステップＳ１５０に進むと、変化点検出部３１０は、変化点検出処理の実行フラグＰＦが“０”であるか否かを判定する。ここで、実行フラグＰＦは、受信信号の立ち上がり期間（正勾配期間）において変化点１の検出を行ったか否かを示すフラグであり、変化点１の検出を行った場合には“１”、検出未了の場合には“０”となる。ステップＳ１５０の判定結果が「Ｎｏ」の場合、変化点検出部３１０は処理を終了する。ステップＳ１５０の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、変化点検出部３１０は差分Ｄｎの絶対値が最大値ＭＡＸＰ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。
【００２７】
ステップＳ１６０の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、変化点検出部３１０は最大値ＭＡＸＰに差分ΔＤｎの絶対値を設定し（ステップＳ１７０）、処理を終了する。ステップＳ１６０の判定結果が「Ｎｏ」の場合、変化点検出部３１０は、変化点１を検出した旨を復元部４０に通知する（ステップＳ１８０）。
【００２８】
次いで、変化点検出部３１０は、最大値ＭＡＸＰに０を、実行フラグＰＦに“１”を、実行フラグＮＦに“０”を設定し（ステップＳ１９０）、処理を終了する。
【００２９】
一方、ステップＳ２００に進むと、変化点検出部３１０は、変化点検出処理の実行フラグＮＦが“０”であるか否かを判定する。ここで、実行フラグＮＦは、受信信号の立ち下がり期間（負勾配期間）において変化点２の検出を行ったか否かを示すフラグであり、変化点２の検出を行った場合には“１”、検出未了の場合には“０”となる。ステップＳ２００の判定結果が「Ｎｏ」の場合、変化点検出部３１０は処理を終了する。ステップＳ２００の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、変化点検出部３１０は差分Ｄｎの絶対値が最大値ＭＡＸＮ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【００３０】
ステップＳ２１０の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、変化点検出部３１０は最大値ＭＡＸＮに差分ΔＤｎの絶対値を設定し（ステップＳ２２０）、処理を終了する。ステップＳ２１０の判定結果が「Ｎｏ」の場合、変化点検出部３１０は、変化点２を検出した旨を復元部４０に通知する（ステップＳ２３０）。
【００３１】
次いで、変化点検出部３１０は、最大値ＭＡＸＮに０を、実行フラグＮＦに“１”を、実行フラグＰＦに“０”を設定し（ステップＳ２４０）、処理を終了する。
【００３２】
以上のように、変化点検出部３１０は、受信信号の時間勾配が正であり、かつ、実行フラグＰＦが“０”である期間（ステップＳ１４０＝Ｙｅｓ、ステップＳ１５０＝Ｙｅｓ）は、変化点１に関する判定処理を行い、変化点１を検出した後は、実行フラグＰＦを“１”として、受信信号の変化量の絶対値の減少に関する判定を行わない。また、変化点検出部３１０は、受信信号の時間勾配が正である期間内において実行フラグＮＦを“０”にする。また、変化点検出部３１０は、受信信号の時間勾配が負であり、かつ、実行フラグＮＦが“０”である期間（ステップＳ１４０＝Ｎｏ、ステップＳ２００＝Ｙｅｓ）は、変化点２に関する判定処理を行い、変化点２を検出した後は、実行フラグＮＦを“１”として、受信信号の変化量の絶対値の減少に関する判定を行わない。また、変化点検出部３１０は、受信信号の時間勾配が負である期間内において実行フラグＰＦを“０”にする。従って、変化点１は、受信信号の立ち上がり開始直後に１回だけ検出され、変化点２は、受信信号の立ち下がり開始直後に１回だけ検出される。
【００３３】
パラメータ設定部３２０は、変化点検出部３１０から信号波形サンプル列Ｄを受け取り、信号波形サンプル列Ｄの各サンプルＤｎ（ｎは自然数）のサンプル値を基にパラメータ（ゲインおよびカットオフ周波数の各設定値）を生成し、信号入力部１０に与える。また、パラメータ設定部３２０は、変化点検出部３１０により検出された変化点１および２の時間間隔の規則性に乱れがある場合（当該時間間隔がサンプル列Ｄｎの１ビットの継続時間の整数倍ではない場合）、例えばＬＰＦ１１０のカットオフ周波数を低下させる等、パラメータの設定値を再生成する。これにより、ＬＰＦ１１０のフィルタ特性が調整され、上記規則性の乱れを解消することが可能となる。
【００３４】
復元部４０は、変化点検出部３１０から変化点１を検出した旨の通知を受け取ると、そのタイミングから所定時間後（より具体的には、サンプルＤ３に対応する時刻の直後）に復元結果であるデジタル信号をハイレベルとし、変化点２を検出した旨の通知を受け取ると、そのタイミングから所定時間後（より具体的には、サンプルＤ１３に対応する時刻の直後）に復元結果であるデジタル信号をローレベルとする。そして、復元部４０は、復元結果であるデジタル信号をその宛先である通信装置に送信する。
【００３５】
以下、図３および図４を参照しつつ、変化点検出部３１０が実行する変化点検出処理について具体的に説明する。図３は、変化点検出処理の処理対象である受信信号を示す図である。図３に示す実線波形は、信号波形サンプル列Ｄの表す信号波形（受信信号の波形）を示す。また、図中の棒グラフは、変化点検出部３１０が信号波形サンプル列Ｄから取り出したサンプルＤｎ（図示の例では、ｎ＝１〜４、および９〜１３）のサンプル値を表している。図３では、便宜上、変化点検出部３１０が取得したサンプルＤｎのうち（図２：ステップＳ１１０）、サンプルＤ１〜Ｄ４およびＤ９〜Ｄ１３のみを図示している。サンプルＤ２〜Ｄ４およびＤ１０〜Ｄ１３に対応する各棒グラフ上の斜線部は、差分Δ２〜Δ４および差分Δ１０〜Δ１３の絶対値（図２：ステップＳ１２０）を表している。
【００３６】
以下、ステップＳ１４０の判定結果が「Ｙｅｓ」、かつ、ステップＳ１５０の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合に変化点検出部３１０が実行する処理、すなわち変化点１の検出処理について説明する。差分Δ２の絶対値は最大値ＭＡＸＰ（０）以上であるため、ステップＳ１６０の判定結果は「Ｙｅｓ」となり、変化点検出部３１０は最大値ＭＡＸＰに差分Δ２の絶対値を設定し（ステップＳ１７０）、処理を終了する。次に、差分Δ３の絶対値は最大値ＭＡＸＰ（Δ２）よりも小さいため、ステップＳ１６０の判定結果は「Ｎｏ」となり、変化点検出部３１０はステップＳ１８０およびＳ１９０の処理を実行し、処理を終了する。この結果、差分Δ２に対応するサンプルＤ２に対応する時刻が変化点１として検出される。
【００３７】
次いで、ステップＳ１４０の判定結果が「Ｎｏ」、かつ、ステップＳ２００の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合に変化点検出部３１０が実行する処理、すなわち変化点２の検出処理について説明する。ステップＳ１４０の判定結果が「Ｎｏ」となるのは、サンプルＤ１２以降のサンプルであり、当該サンプルについて変化点検出部３１０は変化点２の検出処理を実行する。差分Δ１２の絶対値は最大値ＭＡＸＮ（０）以上であるため、ステップＳ２１０の判定結果は「Ｙｅｓ」となり、変化点検出部３１０は最大値ＭＡＸＮに差分Δ１２の絶対値を設定し（ステップＳ２２０）、処理を終了する。差分Δ１３の絶対値は最大値ＭＡＸＮ（Δ１２）よりも小さいため、ステップＳ２１０の判定結果は「Ｎｏ」となり、ステップＳ２３０およびＳ２４０を実行し、処理を終了する。この結果、差分Δ１２に対応するサンプルＤ１２に対応する時刻が変化点２として検出される。
【００３８】
図４は、復元部４０により復元された元のデジタル信号の波形を示す図である。図中の点線波形で示すように、復元部４０は変化点１および２を検出した旨の取得から所定時間後に、ハイレベルおよびローレベルの電圧を出力する。これにより、元のデジタル信号の波形が復元されるとともに、当該デジタル信号が宛先の通信装置に送信される。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、次のような効果が得られる。まず、受信信号における変化点の時刻は、元のデジタル信号におけるビットの境界の時刻を一定の遅延時間だけシフトした時刻となる。従って、受信信号における変化点を求めることにより、元のデジタル信号の波形を正確に復元することができる。
【００４０】
また、受信信号における変化点は、受信信号の信号値が増加を開始する時刻または減少を開始する時刻の直後に現れる。したがって、変化点に基づいて元のデジタル信号の波形を復元し、当該デジタル信号を通信装置に出力することにより、通信装置は受信開始を早期に検知することができ、ネットワークにおける信号の衝突を回避することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、受信信号の時間勾配の符号が反転するタイミングではなく、受信信号の単位時間当たり変化量の絶対値が減少を開始する変化点に基づいて、デジタル信号波形を復元している。従って、信号の受信がない状態から信号の先頭部分の受信が開始される場合等、受信信号の時間勾配の符号に反転が生じない場合にも、その先頭部分の受信タイミングである変化点を適切に検出することができる。
【００４２】
また、受信信号の波形の歪が大きい場合であっても、変化点は必ず現れるため、確実に元のデジタル信号の波形を復元することができる。したがって、受信信号の波形の歪を小さくするために、伝送路の線路長を短くする等の措置をとる必要がなくなる。したがって、上記措置を行う前と同等の伝送距離を確保するために、複数のリピータをカスケード接続する必要がなく、既設のネットワーク環境を再構築する必要もない。
【００４３】
また、複数の通信装置を含む既設のネットワークに本実施形態を適用した場合であっても、各通信装置からの受信信号に対して変化点を一律に検出することができるため、通信装置の種別に依らず、元のデジタル信号の波形を復元することができる。
【００４４】
以上より、既設のネットワーク環境を利用し、伝送路を介して送信されたデジタル信号の波形を高速かつ正確に復元することが可能となる。
【００４５】
以上、この発明の各実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば、以下の通りである。
【００４６】
（１）上記実施形態では、変化点１の検出後（ステップＳ１６０：Ｎｏ）、変化点２が検出されるまで（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、実行フラグＰＦを１に維持し、ステップＳ１６０以降の処理を停止した（ステップＳ１５０：Ｎｏ）。しかし、変化点１の検出後も、所定数の差分ΔｎについてステップＳ１６０以降の処理を実行してもよい。この点は、変化点２についても同様である。この態様によれば、より多くの差分ΔｎについてステップＳ１６０の処理を実行するため、受信信号の波形全体にノイズが重畳されているような場合であっても、ノイズに起因した変化点１の誤検出を防止することができる。ただし、この場合、復元部４０に変化点１を検出した旨を通知するタイミングが遅れ、高速で元のデジタル信号の波形を復元することができない。このため、伝送遅延や衝突の許容度に応じて、上記所定数を設定することが望ましい。
【００４７】
（２）上記実施形態において、予め通信装置毎にパラメータの設定値を算出して記憶手段に記憶しておき、通信装置から送信されたデジタル信号の受信を契機として、当該通信装置に応じたパラメータを記憶手段から読み出し、そのパラメータにしたがってＬＰＦ１１０のゲインおよびカットオフ周波数を設定してもよい。なお、パラメータの算出時には、各通信装置との間で相互通信を行い、受信信号の周波数特性等に基づいて最適値を決定すればよい。
【００４８】
また、通信装置の種別に依らず受信信号の波形の歪度合いが一定の場合には、パラメータの設定値を固定値としてもよい。
【００４９】
（３）上記実施形態では、デジタル信号処理により変化点１および２を検出したが、アナログ信号処理により上記各変化点を検出してもよい。すなわち、変化点検出部３１０に受信信号の時間勾配を算出させ、時間勾配の絶対値が減少を開始する時刻を上記各変化点として検出させるのである。
【００５０】
（４）上記実施形態では、本発明のリピータへの適用例について示したが、受信装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…信号波形復元装置、１０…信号入力部、１１０…ＬＰＦ、２０…Ａ／Ｄ変換部、３０…演算部、３１０…変化点検出部、３２０…パラメータ設定部、４０…復元部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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