发送数字信号的方法和装置 本发明涉及发送数字信号的方法和装置,特别涉及将并行数字信号转换成串行数字信号以及在光缆上将其发送的方法和装置。
当发送数字信号至较远的区域时,传统电缆的使用因电缆的线电阻在正被发送的信号上产生了电压降,这样,便需要补偿电压降的线路驱动电路。而且,在发送并行数字信号时,由于需要多个信道,也需要大量发送电缆材料,因此,便出现了一种方法,将并行数字信号转化成串行数字信号并将其在光缆上发送的方法。
然而,当在光缆上发送数字信号时,当信号电平保持恒定的时间加长时,即当DC分量的数量增多时,接收装置中的接收信号的错误也增加。
为解决上进问题,本发明提供了一种方法,用于将并行数字信号转化成串行数字信号并将其在光缆上发送,其中,即使光缆上要发送的信号电平保持恒定,也使信号电平的变换在若干数据包中至少发生一次,使得DC分量的数量减少。
为达到上述目的,本发明包括一种方法,用于将N位并行数字信号转化成串行数字信号并将其在光缆上发送。该方法包括步骤:(1)将N位并行数字信号转化成N+1位并行数字信号,其中相邻位之间的反相的数量最高;(2)将被编码的N+1位并行数字信号转化成串行数字信号;(3)将转化后的串行数字信号转化成光信号;以及(4)将转化后的光信号在光缆上发送。
按照本发明的另一方面,该装置包括:多路复用器,用于将N位并行数字信号编码成N+1位并行数字信号,其中相邻位之间地反相数量最高,以及将编码后的N+1位并行数字信号转化成串行数字信号;一光信号发生器,用于将转化后的串行数字信号转化成光信号以及在光缆上发射转化后的光信号。由于本发明的多路复用器将N位并行数字信号编码成N+1位并行数字信号,即使光缆上要发送的信号电平保持恒定,也使信号电平的变换在若干数据包中至少发生一次,使得DC分量的数量减少。
该多路复用器最好包括:存储器,用于存储编码的N+1位并行数字信号和当N位并行数字信号被输入地址上时对应于输入地址输出N+1位并行数字信号;一并行至串行转换器,用于将存储器输出的N+1位并行数字信号转化成串行数字信号。
参照附图对优选实施例说明后,本发明的上述目的和优点将更加清楚。
图1是按照本发明实施例的数字信号发送系统的框图;以及
图2是当图1所示装置的N位并行数字信号是一视频信号时数字信号发送系统的方框图。
参照图1,按照本发明的数字信号发送系统将N位并行数字信号Dp转化成串行数字信号并且之后将其在光缆31和32上发送。发送系统包括多路复用器1和光信号发生器2。多路复用器1将N位并行数字信号Dp编码成N+1位并行数字信号,其中相邻位之间的反相数量最高,并且将编码的N+1位并行数字信号转化成串行数字信号。光信号发生器2将多路复用器1输出的串行数字信号和与N位并行数字信号一同输入的第一时钟信号CK1转化成之后射入光缆31和32的光信号。
多路复用器1包括查询表(LUT)存储器11,并串转换器12和时钟再发生器13。LUT存储器11存储编码的N+1位并行数字信号并且当N位并行数字信号Dp输入地址口(A1,A2,…,AN)时通过数据口(D1,D2,…,DN,DN+1)对应于输入地址输出N+1位并行数字信号。并串转换器12将从LUT存储器11输出的N+1位并行数字信号转化成串行数字信号。时钟再发生器13产生与N位并行数字信号Dp共同输入的第一时钟信号CK1,N+1倍频率的第二时钟信号CK2,以控制并串转换器12的操作。
光信号发生器2包括激光驱动电路21和一激光二极管阵列22(LDA),其为一激光发生器。激光驱动电路21对应于从多路复用器1输出的串行数字信号产生驱动信号。LDA22通过激光驱动器21的驱动信号产生激光信号。在LDA22中产生的光信号被射入对应的光缆31和32中,然后发射。
对于N位并行数字信号Dp是8位信号的情况,如下将说明设定存储在LUT存储器11中的9位数据的编码算法。
首先,选择相邻位之间电平变换最频繁的9位数据流,换言之,在9位数据流中,选择具有4个逻辑值,即4个1和5个逻辑低,即5个0的第一数据流和具有5个逻辑高值,即5个1和4个逻辑低值,即4个0的第二数据流。在9位二进制数中,有4个1和5个0的情况等于9!/[(4!)·(5!)]。换言之,在9位数据流中,具有5个1和4个0的第一数据流的数量是126。这样,由于8位数据流的状态数量是256,4个第三数据流与包括在第一和第二数据流中的它们共同编码。4个第三数据流被从具有3个1和6个0的数据和/或具有6个1,3个0的数据中选择。例如,第三数据流是(100100100),(100010100),(001001001)和(011101011)。第三数据流可以在若干包中设定二次,以此进一步增加电平变换的发生。换言之,第三数据流被设置成一对具有DC分量相同幅度和相反符号的数据流,并且之后在若干包中交替使用。例如,第三数据流之一被设置成一对{(100100100)和(110110110)}以便之后对应于相应8位数据交替在若干包中输出。
图2是一数字信号发送装置,其中图1所示装置的N位并行数字信号是一视频信号。
参照图2,个人计算机5输入8位并行视频信号Rp1,Gp1和Bp1,第一时钟信号CK1,垂直同步信号Vsync,水平同步信号Hsync和使能信号EN。包括在多路复用器6中的LUT存储器61存储编码的9位并行视频信号Rp2,Gp2和Bp2,以及当8位并行视频信号Rp1,Gp1和Bp1输入地址口时,通过数据端口对应于输入地址将其输出。并串转换器62将9位并行视频信号Rp2,Gp2和Bp2转化成串行视频信号Rs,Gs和Bs。时钟再发生器63产生具有与8位并行数字信号Rp1,Gp1和Bp1同时输入的第一时钟信号CK1的频率的9倍频率的第二时钟信号CK2,以控制并串转换器62的操作。
包括在光信号发生器7中的激光驱动器71产生对应于由多路复用器6输出的串行数字视频信号Rs,Gs和Bs的驱动信号,第一时钟信号CK1和垂直同步信号Vsync,水平同步信号Hsync和使能信号EN,它们从个人计算机5输出。激光二极管阵列(LDA) 72通过激光驱动器71的驱动信号产生激光信号。在LDA72中产生的光信号射入对应的光缆8,之后被发送至位于监视器的接收装置。接收装置将从发送装置发送的修改信号恢复成原始信号并且将其用于监视器。
如上所述,按照本发明,将并行数字信号转化成串行数字信号并在光缆上将其发送的方法和装置,即使要发送的数字信号电平保持恒定,也使信号电平在若干包中变换一次,减少了DC分量。这样,接收装置的信号接收错误可减少并且增强了低频信号的接收性能。
本领域技术人员可对本发明做各种附属权利要求所定义的实质和范围内的修改和替代。