JPH07105774B2 - 伝送信号再生装置 - Google Patents

伝送信号再生装置

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JPH07105774B2
JPH07105774B2 JP17363386A JP17363386A JPH07105774B2 JP H07105774 B2 JPH07105774 B2 JP H07105774B2 JP 17363386 A JP17363386 A JP 17363386A JP 17363386 A JP17363386 A JP 17363386A JP H07105774 B2 JPH07105774 B2 JP H07105774B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多重伝送システムに係り、特に映像信号にPC
M音声信号を多重して伝送するに有効な伝送方式の信号
を受信する再生装置に関する。
〔従来の技術〕 ディジタル符号化されたPCM音声信号と映像信号を多重
する方法については、昭和58年6月発行財団法人電波技
術協会編の衛星放送受信技術調査会報告書第1部「衛星
放送受信機」などで報告されているが、現行NTSCの映像
信号に5.7272MHzの副搬送波を用いてPCM音声信号を多重
しているため、現行の地上テレビジョン放送の帯域を満
足せず、地上テレビジョン放送に用いることは困難であ
る。
一方、現行地上テレビジョン放送への多重伝送の可能性
を昭和58年1月に日本放送出版協会より発行された日本
放送協会編の放送技術双書2「放送方式」の205頁から2
08頁に記載されているが、高品質音声2チャネルを伝送
するための約1Mビット/秒の伝送容量を確保できる方式
については記載されていなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、現行地上テレビジョン放送に高品質の
PCM音声信号を多重伝送する方式が無かった。
本発明の目的は、振幅変調された信号に他の信号を多重
伝送する場合、それらの信号を安定に受信再生するため
の再生装置を提供することにあり、特に現行地上テレビ
ジョン放送に高品質なディジタル符号化されたPCM音声
信号などの多重信号を多重伝送する伝送方式の信号を安
定に受信再生するに有効な伝送信号再生装置を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、現行地上テレビジョン放送で、映像信号搬
送波が映像信号によって残留側波帯振幅変調され伝送さ
れている残留側波帯の両側波帯の帯域に映像信号搬送波
とほぼ90度位相の異なる直交搬送波がPCM音声信号によ
って搬送波抑圧振幅変調され多重伝送された信号を受信
再生する受信機において、映像信号復調用の中間周波数
より多重伝送されたPCM音声信号の復調用中間周波数を
低い周波数とすることにより、達成される。
〔作用〕
多重伝送されたPCM音声信号の復調用中間周波数を低い
周波数にすることによって、PCM音声信号を復調するた
めの同期検波手段の内部遅延時間や入力信号路間の遅延
時間やそれらの変動などによる同期検波の位相誤差を少
なくすることができるので、安定に信号を復調すること
が可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例として現状の地上伝送テレビジ
ョンにディジタル符号化されたPCM音声信号を多重伝送
した場合の受信機の例を第1図に示す。
1はアンテナ、2は高周波増幅回路、3は第一の周波数
変換回路、4は中間周数増幅回路、5は映像信号検波回
路、6は映像信号増幅回路、7は色差信号復調回路、8
は原色信号復調回路、9はブラウン管、10は音声中間周
波増幅回路、11は音声FM検波回路、12は音声信号出力端
子、13は第一の帯域通過フィルタ、14は第二の周波数変
換回路、15は第二の帯域通過フィルタ、16は同期検波回
路、17は搬送波再生回路、18は符号識別回路、19はクロ
ック再生回路、20はディジタル信号処理回路、21はディ
ジタル・アナログ変換回路(以下DACと略す)、22は多
重伝送されたPCM音声信号の出力端子である。
アンテナ1より入力したテレビジョン信号を高周波増幅
回路2で増幅し、周波数変換回路3で復調用の中間周波
に周波数変換し、中間周波増幅回路4で増幅する。選局
は周波数変換回路3の局部発振周波数を変えることで行
なわれる。中間周波増幅回路4で増幅された信号から映
像信号帯域については、映像信号検波回路5で検波し、
映像信号増幅回路6の出力の輝度信号と色差信号復調回
路7の出力の色差信号とから原色信号復調回路8でR,G,
Bの三原色を得、ブラウン管9に映し出す。
一方、音声信号帯域については、音声中間周波増幅回路
10で増幅し、音声FM検波回路11で検波復調して音声信号
出力端子12に音声信号を得る。以上は従来のテレビジョ
ン受信機と同一である。
以上に加えてディジタル符号化されたPCM音声信号を復
調するために、第一の周波数変換回路3の出力を、第一
の帯域通過フィルタ13を通った後、第二の周波数変換回
路14でさらに低い周波数の中間周波に周波数変換し、第
二の帯域通過フィルタ15を通過させる。第一および第二
の帯域通過フィルタ13および15により多重伝送されたPC
M音声信号帯域を選択して増幅し、同期検波回路16にお
いて、搬送波再生回路17で再生された映像信号搬送波に
直交した搬送波を用いて直交搬送波に多重伝送された多
重信号を検波復調する。その結果得られた信号を符号識
別回路18を用いて誤り率の少ない点でディジタル符号に
し、ディジタル信号処理回路20で伝送途中で生じた誤り
を誤り検出訂正符号を用いて検出訂正する。クロック再
生回路19は同期検波回路16の出力の信号から伝送クロッ
クを抽出する回路で、同期検波回路16の出力の信号の誤
り率の少ない点(いわゆるアイパターンの最大開口部)
でディジタル符号にするために必要である。誤り検出訂
正された後のディジタル符号をDAC21でアナログ信号に
変換して音声信号に戻して多重伝送されたPCM音声信号
の出力端子22に得る。
本実施例によれば、第一の周波数変換回路3の出力の中
間周波数(日本の地上放送テレビジョンでは58.75MHzが
一般的に多く用いられる)で映像信号の復調を行ない、
第二の周波数変換回路14の出力のさらに周波数の低い中
間周波(例えば5MHz程度)でPCM伝送された音声信号の
復調を行なうので、同期検波回路16に用いる搬送波再生
回路17で再生された搬送波の回路遅延時間などによる位
相誤差が周波数が低くなることにより軽減され、安定に
多重伝送されたPCM音声信号を復調することのできる効
果がある。
上記実施例で伝送された信号を生成する送信機の一実施
例を第2図に示す。23は音声信号入力端子、24はFM変調
器、25は音声信号搬送波発生器、26は映像信号入力端
子、27はマトリックス回路、28は輝度信号処理回路、29
は色差信号処理回路、30は加算回路、31は映像変調器、
32は映像信号搬送波発生器、33はPCM音声信号として多
重伝送される音声信号の入力端子、34はアナログ・ディ
ジタル変換器(以下ADCと略す)、35はディジタル信号
処理回路、36は低域通過フィルタ、37は90度移相器、38
はPCM音声信号用の変調器、39は加算器、40は残留側波
帯振幅変調用のVSBフィルタ、41は加算器、42はアンテ
ナである。
音声信号入力端子23からの音声信号で音声信号搬送波発
生器25からの音声信号搬送波をFM変調器24においてFM変
調する。映像信号入力端子26に入力されたRGBの三原色
信号をマトリックス27で輝度信号と色差信号とに分けお
のおの輝度信号処理回路28と色差信号処理回路29で処理
した後、加算器30で加算する。加算後の信号で映像信号
搬送波発生器32からの映像信号搬送波を映像変調器31を
用いて、変調しVSBフィルタ40でテレビジョン放送帯域
に帯域制限して加算器41でFM変調された音声信号搬送波
と加算合成してアンテナ42より送信する。
以上については、従来の地上伝送のテレビジョン放送と
同一である。以上の信号に高品質なPCM音声信号を多重
伝送するために以下を追加する。
PCM音声信号として多重伝送される音声信号を入力端子3
3に加え、音声信号をADC34でディジタル符号に変換し、
ディジタル信号処理回路35で伝送中に生じる誤りを検出
訂正するための符号を追加したり、インタリーブ処理な
どをほどこし、ディジタル符号の伝送レートに適した低
域通過フィルタ36を介して不要な高域成分を削除する。
このディジタル符号にされたPCM音声信号で、90度移相
器37を介して90度移相された映像信号搬送波をPCM音声
信号用の変調器38で変調し、加算器39で映像信号で変調
された映像信号搬送波と加算する。その結果、映像信号
搬送波は、映像信号とPCM音声信号と直交関係で変調さ
れることとなる。
変調されるスペクトラムを第3図と第4図に示し、映像
信号搬送波の映像信号とPCM音声信号との変調状態のベ
クトル図を第5図に示す。第3図の43は変調された映像
信号のVSBフィルタ後のスペクトラム、44はFM変調され
た音声信号のスペクトラム、第4図の45に変調されたPC
M音声信号のスペクトラムを示す。ここでPCM音声信号の
スペクトラムは伝送レート1Mビット/秒のロールオフ率
0.5の信号で直交搬送波を変調した場合のスペクトラム
を示している。
第3図において、映像信号搬送波に対して−0.75MHz以
下のスペクトラムについては残留側波帯振幅変調とする
VSBフィルタによって減衰されている。4.2MHzまでは映
像信号が4.5MHz近傍には音声信号搬送波がFM変調された
スペクトラムが存在している。映像信号搬送波に対して
±0.75MHzについては両側波帯が送信されるため、一般
の振幅変調(DSB)と考えて良い。その両側波帯を有し
ている映像信号搬送波に直交して第4図のように±0.75
MHz以内の信号をディジタル符号の1と0に相当させて
振幅Aと−Aとで搬送波抑圧振幅変調すると、映像信号
搬送波のベクトルは映像信号を1とした場合、 cosωct±A sinωct (1) となる。ここでωcは搬送波の角周波数である。(1)
式を展開すると である。
ここで受信された映像信号へのPCM音声信号からの妨害
を考える。映像信号検波回路がcosωctで同期検波して
いるものについてはAの値にかかわらずcosωctの係数
のみ(すなわち映像信号のみ)が再生され妨害とはなら
ない。また映像信号検波回路が包絡線検波をしているも
のについてはAの値を1より下げることで妨害を軽減で
きる。例えばAを0.1とすると、 となり、1に比べて0.005の信号(約−40dB)が影響す
るが、映像信号のSN比は40dB以上あれば実用上問題ない
と考える。さらに、Aを0.1より下げればさらに映像信
号への影響は少なくなる。
一方、映像信号からのPCM音声信号の検波回路への妨害
は、第1図に示すように同期検波回路16で映像信号搬送
波に直交した直交搬送波で多重伝送された信号のみを同
期検波することで排除できる。信号レベル対雑音の比
(以下SN比と呼ぶ)について考えると、映像信号のSN比
が40dBが実用レベルとすると、帯域幅がPCM音声信号の
伝送帯域幅1MHzに比べ約4倍であるため、PCM音声信号
のSN比は46dBとなるが、PCM音声信号の変調レベルAを
0.1とするとSN比は26dB程度となる。
一方ディジタル信号のSN比とビットエラーレートとの関
係を一般的な2値の信号で考えると、SN比が17.4dBでビ
ットエラーレートが1×10-4である。映像信号のSN比が
40dBの場合にはPCM音声信号のSN比は26dBであり、ディ
ジタル信号の伝送として実用上充分な値である。
本発明の他の実施例を第6図に示す。受信信号は第1図
の場合と同一であり、第1図と同一符号のものは同一機
能を示す。14は第二の周波数変換回路、46は混合回路、
47は電圧制御形の局部発振器、49は基準信号発生器、50
は低域通過フィルタ、第1図の第二の周波数変換回路14
を混合回路46と電圧制御形の局部発振器47で構成する。
第1図と異なる点は、第1図では搬送波再生回路17で再
生された映像信号搬送波と直交した直交搬送波を再生し
て同期検波回路16で映像信号搬送波に直交した直交搬送
波に多重伝送されたPCM音声信号を検波しているのに比
べ、第6図では、映像信号搬送波と直交搬送波の位相関
係がほぼ直交関係であることと、PCM音声信号による変
調の直流成分が少ないことを利用して、基準信号発生器
49と搬送波を含む中間周波信号との位相差を同期検波回
路16と低域通過フィルタ50で検出し、電圧制御形の局部
発振器47に帰還することで、中間周波数の映像信号搬送
波と基準信号発生器の出力とを同一周波数で直交位相関
係に同期させて同期検波回路16の出力を検波出力として
いることにある。
本実施例によれば、基準周波数49の周波数に復調用の中
間周波数が一致する負帰還ループであるため、第一の周
波数変換回路3などの周波数ドリフトなどによる復調周
波数ドリフトが少なく、第1図に示す実施例よりさらに
安定に復調できる効果がある。
第7図に本発明のさらに他の実施例を示す。56は移相
器、57は第三の帯域通過フィルタ、58はPLL回路であ
り、第1図と同一符号のものに同一機能を示す。第二の
周波数変換回路14の出力を第三の帯域通過フィルタ57を
用いて映像信号搬送波を抽出し、PLL回路58で映像信号
搬送波に同期した再生のための搬送波信号を得、移相器
56を用いて同期検波回路16に送る。その他は第1図と同
様であるが、本実施例によれば第三の帯域通過フィルタ
57とPLL回路58を用いて、映像信号搬送波に同期した再
生のための搬送波信号を再生するためだけに用いるた
め、他信号への影響を少なく設計できるので、さらに安
定に信号を復調できる効果がある。
第8図に本発明の別の実施例を示す。60は移相器、61は
基準信号発生器、62は同期検波器、63は低域通過フィル
タであり、第1図、第6図および第7図と同一符号のも
のは同一機能を示す。第二の周波数変換回路14の出力を
第三の帯域通過フィルタ57を用いて映像信号搬送波を抽
出し、その映像信号搬送波と基準信号発生器61の出力と
の位相差を同期検波回路62および低域通過フィルタ63で
検知して、電圧制御形の局部発振器47に帰還させ、第二
の周波数変換変換回路14の出力の映像信号搬送波周波数
と基準信号発生器61との周波数を一致させ、移相器60に
よって第二の帯域通過フィルタ15と第三の帯域通過フィ
ルタ57との遅延時間差などを吸収して同期検波回路16に
同期検波用の搬送波信号として送る。
本実施例によれば、第三の帯域通過フィルタ57同期検波
回路62などによる帰還ループは映像信号搬送波と一致し
た同期検波用の搬送波信号を得るためだけに用いるた
め、他信号への影響を少なく設計できるので、さらに安
定に信号を復調できる効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、映像信号で振幅変調された映像信号搬
送波にほぼ90度の位相の直交搬送波をPCM音声信号で変
調して多重伝送された信号を受信再生するための中間周
波数を映像信号を復調するための中間周波数より低い周
波数にでき、PCM音声信号を復調するための同期検波手
段の内部遅延時間や入力信号路間の遅延時間やそれらの
変動などによる同期検波位相誤差を少なくできるので、
安定に復調できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明を
実施するための送信側の一実施例の構成図、第3図は本
発明の説明用のスペクトラム図、第4図は本発明の説明
用のスペクトラム図、第5図は本発明の説明用のベクト
ル図、第6図は本発明の他の実施例の構成図、第7図は
本発明のさらに他の実施例の構成図、第8図は本発明の
別の実施例の構成図である。 13,15,57……帯域通過フィルタ、 16,62……同期検波回路、17……搬送波再生回路、 18……符号識別回路、19……クロック再生回路、 20……ディジタル信号処理回路、21……DAC、 46……混合回路、47……局部発振器、 49,61……基準信号発生器、 50……低域通過フィルタ、56,60……移相器。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】映像搬送波が映像信号で残留側波帯振幅変
    調され、前記映像搬送波と位相がほぼ90度異なる直交搬
    送波が前記残留側波帯内の両側波帯を有する帯域内に基
    本信号帯域が存在するようにディジタル符号化された信
    号で変調され、残留側波帯振幅変調された前記映像搬送
    波とディジタル符号化された信号で変調された前記直交
    搬送波とが合成され伝送された多重化テレビジョン信号
    を受信してディジタル符号化された信号を再生する伝送
    信号再生装置であって、 前記多重化テレビジョン信号を受信して復調用の第1の
    中間周波数に変換する受信周波数変換手段と、 前記受信周波数変換手段の出力信号から映像信号を復調
    する映像信号復調手段と、 前記受信周波数変換手段の出力信号の前記直交搬送波に
    変調されて伝送された信号の基本信号帯域が存在する帯
    域を通過させる第1の帯域通過フィルタ手段と、 前記第1の帯域通過フィルタ手段の出力信号から復調用
    の第2の中間周波数に変換する中間周波数変換手段と、 前記中間周波数変換手段の出力信号から前記直交搬送波
    に変調されて伝送された信号を検波するための直交検波
    用搬送波を再生する搬送波再生手段と、 前記中間周波数変換手段の出力信号を前記搬送波再生手
    段の出力信号で同期検波して前記直交搬送波に変調され
    て伝送された信号を復調する同期検波手段とを、 設けたことを特徴とする伝送信号再生装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、 前記ディジタル符号化された信号として、音声信号がデ
    ィジタル符号化された音声信号であることを特徴とする
    伝送信号再生装置。
  3. 【請求項3】映像搬送波が映像信号で残留側波帯振幅変
    調され、前記映像搬送波と位相がほぼ90度異なる直交搬
    送波が前記残留側波帯内の両側波帯を有する帯域内に基
    本信号帯域が存在するようにディジタル符号化された信
    号で変調され、残留側波帯振幅変調された前記映像搬送
    波とディジタル符号化された信号で変調された前記直交
    搬送波とが合成され伝送された多重化テレビジョン信号
    を受信してディジタル符号化された信号を再生する伝送
    信号再生装置であって、 前記多重化テレビジョン信号を受信して復調用の第1の
    中間周波数に変換する受信周波数変換手段と、 前記受信周波数変換手段の出力信号から映像信号を復調
    する映像信号復調手段と、 前記受信周波数変換手段の出力信号の信号帯域を通過さ
    せる第1の帯域通過フィルタ手段と、 前記第1の帯域通過フィルタ手段の出力信号から復調用
    の第2の中間周波数に変換する中間周波数変換手段と、 前記中間周波数変換手段の出力信号の信号帯域を通過さ
    せ、前記第1の帯域通過フィルタ手段との組合せによっ
    て前記直交搬送波に変調されて伝送された信号の基本信
    号帯域が存在する帯域を通過させる第2の帯域通過フィ
    ルタ手段と、 前記第2の帯域通過フィルタ手段の出力信号から前記直
    交搬送波に変調されて伝送された信号を検波するための
    直交検波用搬送波を再生する搬送波再生手段と、 前記第2の帯域通過フィルタ手段の出力信号を前記搬送
    波再生手段の出力信号で同期検波して前記直交搬送波に
    変調されて伝送された信号を復調する同期検波手段と
    を、 設けたことを特徴とする伝送信号再生装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第3項において、 前記中間周波数変換手段を電圧制御発振手段と前記電圧
    制御発振手段との乗算によって周波数変換する混合手段
    で構成し、前記搬送波再生手段を基準信号発振手段で構
    成して、前記同期検波手段で検出された前記第2の帯域
    通過フィルタ手段の出力信号と前記基準信号発振手段と
    の位相差の低域信号を通過させて前記電圧制御発振手段
    に低域通過フィルタ手段を、 設けたことを特徴とする伝送信号再生装置。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第3項あるいは第4項にお
    いて、 前記ディジタル符号化された信号として、音声信号がデ
    ィジタル符号化された音声信号であることを特徴とする
    伝送信号再生装置。
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