JPH0738620B2 - パイロットキャンセル回路 - Google Patents

パイロットキャンセル回路

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JPH0738620B2
JPH0738620B2 JP2215685A JP21568590A JPH0738620B2 JP H0738620 B2 JPH0738620 B2 JP H0738620B2 JP 2215685 A JP2215685 A JP 2215685A JP 21568590 A JP21568590 A JP 21568590A JP H0738620 B2 JPH0738620 B2 JP H0738620B2
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pilot
signal
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clock
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リチャード・アルバート・ケネディー
グレゴリー・ジョン・マンラヴ
ジェフリー・ジョセフ・マーラー
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デルコ・エレクトロニクス・コーポレーション
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/1646Circuits adapted for the reception of stereophonic signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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    • H04B1/16Circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はステレオ合成信号の中のステレオパイロット信
号成分を抑制する回路にかかり、特にFMステレオ受信器
内で用いられるコンデンサ・スイッチング方式のパイロ
ットキャンセル回路に関するものである。
(従来の技術) FMステレオデコーダは3つの主要な作用を行う。第1
に、デコーダはFM合成信号に送信器および受信器の同期
用として追加された19kHzのパイロット信号を検出し、
ロックオンしなければならない。第2に、デコーダはFM
合成信号と元の19kHzのパイロット信号と同相の38kHzの
信号とで乗算する。この乗算プロセスによって、“左+
右”および“左−右”情報の分離が簡単なローパスフィ
ルタを用いて可能となる。第3に、L×RおよびL−R
信号が加算および減算され、FMステレオ受信機のスピー
カに送る“左”および“右”の情報が求められる。
FMステレオ受信機の信号路からパイロットエネルギを除
去することは、2つの理由から望ましいことである。第
1は、19kHzの信号が一部の聴取者には聞きとれること
であり、第2は、パイロットが存在すると、大きな信号
状態で、オーディオ増幅器がクリップすることである。
パイロットを除去する標準的な手法は、信号経路に、高
いQのノッチフィルタを設けることである。しかしなが
ら、この手法は、ストップバンドとパスバンドの両方で
問題を招く恐れがある。構成部品のミスマッチや温度の
影響によって、ノッチの中心周波数の確度は、一般に制
御十分である。これによって予測されないパイロット除
去が生ずる。パスバンドでは、ノッチフィルタがゲイン
誤差を生ずる恐れがあり、このゲイン誤差によってL+
Rの振幅がL−Rの振幅から変化する。このゲイン誤差
はステレオ分離の損失を招く。回路の複雑さによって、
多くのデコーダシステムはパイロットをキャンセルしよ
うとする試みは行っていない。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上述の問題を考慮してなされたもので、パイロ
ット信号を抑制する、比較的簡単で、かつ正確な手段を
提供することを目的としている。
本発明のもう1つの目的は、集積回路プロセスを利用し
て容易に製作可能なパイロットキャンセル回路を提供す
ることである。
(課題を解決するための手段と作用) 本発明によれば、上記ほ目的は、 パイロット成分を含むFM合成信号を入力する第1の入力
(38)と、 前記パイロット成分に比例して直流電圧(VMGA)を入力
する第2の入力(36)と、 加算ジャンクションと、 前記第1の入力と前記加算ジャンクションとの間に接続
された第1のコンデンサ・スイッチング回路(34)と、 前記第2の入力と前記回路ジャンクションとの間に接続
された第2のコンデンサ・スイッチング回路(32)と、 前記加算ジャンクションに接続された第1の入力端子
(−)と電圧基準に接続された第2の入力端子(+)と
出力端子(Vout)とを備える増幅器手段(22)と、 オーバーラップしない1対の第1のクロック信号(φ
3、φ4)を前記第1のコンデンサ・スイッチング回路
に印加して前記FM合成信号を前記パイロット信号の周波
数の整数倍の所定サンプリング速度でサンプリングする
と共に、オーバーラップしない1対の第2のクロック信
号(φ1、φ2)を前記第2のコンデンサ・スイッチン
グ回路に印加して、前記パイロット信号と同じ周波数と
振幅を持ち且つ逆相のサンプル・データを生成するクロ
ック手段(第3図)と、 を具備し、前記増幅器手段から前記パイロット信号が除
去されたFM合成信号が出力されることを特徴とするパイ
ロットキャンセル回路 により達成される。
本発明によれば、再構成されたパイロット周波数信号
を、FM合成信号のパイロット成分に対して位相を180゜
ずらして、信号経路へ加え戻すことによってパイロット
を消去するパイロットキャンセル回路が得られる。この
手法を用いると、複雑なノッチフィルタやこれに付随す
る問題を除くことができる。本発明におけるパイロット
キャンセル段は、ステレオデコーダの信号経路に含まれ
る。この段への入力は、FM合成信号と、FM合成信号内の
パイロットの振幅に比例する直流電圧である。
パイロットキャンセル回路は基本的に、2つの入力を有
するコンデンサ・スイッチングの単位ゲイン段である。
一方の入力は、FM合成信号であり、簡単な50%デューテ
ィのクロックでサンプルされる。他方の入力は19kHzの
パイロット振幅検出回路からの直流電圧である。この入
力は特殊なクロック信号でサンプルされ、直流電圧は19
kHzに変換される。この回路は、これら2つの入力に対
する加算ノードとして作動し、合成信号内の19kHz成分
は、回路の出力側でほとんど除去される。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、本発明のパイロットキャンセル回路
は、全体として記号10で示され、ステレオデコーダの信
号経路に配置されている。パイロットキャンセル回路10
への2つの入力は、FM合成信号と(19kHzパイロット
の)振幅検出器12の出力信号である。振幅検出器12はFM
合成信号内の19kHzのパイロットの振幅に比例する直流
電圧を発生し、全体として記号14で示したステレオ表示
器を制御する。全体として記号16で示した位相ロックル
ープ(PLL)は、19kHzのパイロットに位相ロックされた
38kHzの信号を出力し、これが、全体として記号18で示
した正弦波乗算器へ入力される。パイロットキャンセル
回路10の出力は、基本的に、FM合成信号から19kHzのパ
イロット成分を除去したものであり、これが正弦波剰算
器18の他の入力へ送られると共に、記号20で示したディ
レーブロックへの入力となる。これによってL+R信号
がディレーブロック20の出力側に得られると共に、L−
R信号が正弦波乗算器18の出力側に得られる。振幅検出
器12及びPLL16は上記の特性を有する回路であれば任意
のものを使用することができる。なお、これらの回路の
一例が同一出願人の同日出願に係る特願平2−215687号
(特開平3−179827号公報参照)に開示されている。振
幅検出器12およびパイロットキャンセル回路10は何れも
コンデンサ・スイッチング回路であり、PLL16からのク
ロック信号で制御される。
パイロットキャンセル回路10は、第2図に示すようにゲ
イン1のコンデンサ・スイッチング加算器である。パイ
ロットキャンセル回路10は、増幅器22と、コンデンサ26
およびスイッチ28,30から成る等価抵抗を有するフィー
ドバックコンデンサ24を備えている。全体として32およ
び34で表わしたコンデンサ・スイッチング回路網の2つ
の出力は、増幅器22の負入力で加算される。記号VMAGで
表わした直流入力は、振幅検出器12の出力から得られ、
コンデンサ・スイッチング回路網32の入力端子36に印加
され、クロック信号Φ1およびΦ2でサンプルされる。
クロック信号Φ1およびΦ2はVMAGを、FM合成信号の19
kHzのパイロット成分と同じ振幅で、位相が180゜ずれた
19kHzの信号に変換する。
FM合成信号は、コンデンサ・スイッチング回路網34の入
力端子38に印加され、記号Φ1,Φ2で示した50%デュー
ティのオーバラップしないクロック信号でサンプルされ
る。クロック信号Φ1〜Φ4は第3図に示されており、
前記の特許出願に述べられているように、FMデコーダの
PLL16の回路内部のクロック発生手段から与えられる。
クロック発生手段は、パイロット信号の19kHzに12の倍
数を乗じた周波数で動作する入力クロックに応答するロ
ジック回路を含んでいる。好ましい実施例では、この入
力クロック周波数は684kHzである。系統図を簡単にする
ために、回路内のスイッチはNチャネル素子として示し
てある。好ましくは、CMOS伝送ゲートが用いられる。
スイッチ40,42,44,46は、クロック信号Φ1およびΦ2
に応じてコンデンサ48のスイッチングを制御する。Φ1
はスイッチ42のゲートに連続的に印加され、一方Φ2は
スイッチ46のゲートに連続的に印加される。またΦ1お
よびΦ2はスイッチ40および44のゲートに極性信号の制
御に応じて印加され、この極性信号は第4図に示すよう
に、19kHzのパイロット信号に同期すると共に、パイロ
ット信号のゼロクロスごとにレベルが切換わるようにな
っている。この極性信号は端子50に印加され、スイッチ
52,54を直接に制御する。また極性信号はインバータ60
を介してスイッチ56,58を制御する。このようにして、
極性信号の半サイクルに、Φ1はスイッチ40に、Φ2は
スイッチ44に印加される。また次の半サイクルには、Φ
2がスイッチ40に、Φ1がスイッチ44に印加される。
コンデンサ・スイッチング回路網34は、スイッチ62,64,
66,68を有し、これらがコンデンサ70を制御すると共
に、信号Φ3およびΦ4によってクロックされている。
コンデンサ・スイッチング回路網34はまた、1つの等価
抵抗を構成し、FM合成信号のサンプルされたデータ変換
値を、増幅器22の負入力にある加算ジャンクションに結
合される。
ここで第4図(a)を参照すると、直流入力VMAGは、振
幅検出器12の出力から得られる。第4図(b)に示すサ
ンプリング方法は、振幅検出器12で用いられている方法
と同じであり、19kHzの周波数成分のほかに、合成FM信
号のバンド幅より高い他の周波数も示している。クロッ
ク信号φ1、φ2はパイロット信号の周波数の第3高調
波を含まないので、19kHzのパイロット信号を第4図
(b)に示す時間内でサンプルすることによって、57kH
zのパイロット信号の存在の影響を受けない直流出力VMA
Gが得られる。クロック信号φ1、φ2にパイロット信
号の第3高調波を含ませないようにしたのは、こうした
第3高調波成分が存在すると、この成分はパイロット信
号のキャンセルの後にFM合成信号に混入してしまい、聴
取者にノイズとして知覚されるからである。
パイロットキャンセル回路10は、振幅検出器12のVMAG出
力から19kHzのパイロットを再構成するのに同じサンプ
リング方法を用いている。クロックパルス内に存在する
19kHzの成分が、逆位相で、かつパイロット信号と同じ
振幅で信号経路に加え戻されると、FM合成信号内の19kH
zのパイロットの高いQでのキャンセルが行われる。サ
ンプルパルス内の、信号経路へ加え戻される、19kHz成
分の位相は、入力クロックの位相を、第4図(c)に示
す極性信号の制御を用いて調整することによって設定さ
れる。極性信号は、振幅検出器12に用いられる極性信号
に対して180゜の位相差をもっている。信号経路へ加え
戻される19kHz成分の振幅はVMAGの値によって制御され
る。パイロットキャンセル回路10の出力は第4図(d)
に示されている。簡単のために、第4図(d)は合成信
号が19kHzのパイロットだけを含む場合を示している。
第4図(e)は、パイロットキャンセル回路10の出力の
中の19kHzの成分が約20dbだけ低減された場合を示して
いる。
パイロットキャンセル回路10は19kHz信号の発生に、振
幅検出器12がパイロットに比例する直流電圧を発生する
のに用いる手法と丁度逆の手法を用いている。従って、
振幅検出回路の直流出力を用いることによって19kHzの
パイロットの再構成が基本的に可能となり、その結果と
して、FM合成信号のパイロット成分の理想的なキャンセ
ルが可能となる。さらに、一方の動作が他方の動作の逆
となっているので、邪魔な周波数成分(ノイズ)がFM合
成信号のバンド幅内で信号経路に侵入することが無くな
る。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明によるパイロットキャンセル回路を、
ステレオデコーダの信号経路内に用いた場合を示すブロ
ック図、第2図は、本発明によるパイロットキャンセル
回路の詳細な基本回路図、第3図および第4図はそれぞ
れ、本発明の動作を説明するための波形図である。 10……パイロットキャンセル回路、12……振幅検出器、
14……ステレオ表示器、16……位相ロックループ(PL
L)、18……正弦波乗算器、20……ディレー、22……増
幅器、24……フィードバックコンデンサ、26……コンデ
ンサ、28,30,40,42,44,48,52,54,56,58,62,64,66,68…
…スイッチ、32,34……コンデンサ・スイッチング回路
網、36,38,50……入力端子、Φ1,Φ2,Φ3,Φ4……クロ
ック信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・ジョセフ・マーラー アメリカ合衆国インディアナ州46901,コ コモ,ノース・カウンティ・ロード 820 ウエスト 235 (56)参考文献 特開 昭57−92940(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パイロット成分を含むFM合成信号を入力す
    る第1の入力(38)と、前記パイロット成分に比例した
    直流電圧(VMGA)を入力する第2の入力(36)と、 加算ジャンクションと、 前記第1の入力と前記加算ジャンクションとの間に接続
    された第1のコンデンサ・スイッチング回路(34)と、 前記第2の入力と前記回路ジャンクションとの間に接続
    された第2のコンデンサ・スイッチング回路(32)と、 前記加算ジャンクションに接続された第1の入力端子
    (−)と電圧基準に接続された第2の入力端子(+)と
    出力端子(Vout)とを備える増幅手段(22)と、 オーバーラップしない1対の第1のクロック信号(φ
    3、φ4)を前記第1のコンデンサ・スイッチング回路
    に印加し、前記パイロット信号の周波数の整数倍の所定
    のサンプリング速度で前記FM合成信号をサンプリングす
    ると共に、オーバラップしない1対の第2のクロック信
    号(φ1、φ2)を前記第2のコンデンサ・スイッチン
    グ回路に印加して、前記パイロット信号と同じ周波数と
    振幅を持ち且つ逆相のサンプル・データを生成するクロ
    ック手段(第3図)と、 を具備し、前記増幅器手段から前記パイロット信号が除
    去されたFM合成信号が出力されることを特徴とするパイ
    ロットキャンセル回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載のパイロットキャンセル回路
    において、前記第2のクロック信号は前記パイロット信
    号の第3高調波を含まないことを特徴とするパイロット
    キャンセル回路。
  3. 【請求項3】請求項1記載のパイロットキャンセル回路
    において、前記第1のコンデンサ・スイッチング回路及
    び前記第2のコンデンサ・スイッチング回路はそれぞ
    れ、1つのコンデンサ(70、48)と4つの制御スイッチ
    (62〜68、40〜46)を備えることを特徴とするパイロッ
    トキャンセル回路。
  4. 【請求項4】請求項1又は2記載のパイロットキャンセ
    ル回路において、前記直流電圧は前記FM合成信号を受け
    取る振幅検出器(12)によって供給され、前記クロック
    手段は前記第1のクロック信号を前記第1のコンデンサ
    ・スイッチング回路に印加して、前記パイロット信号の
    周波数に12の倍数を乗じた所定値のサンプリング速度で
    前記FM合成信号をサンプリングすることを特徴とするパ
    イロットキャンセル回路。
JP2215685A 1989-08-14 1990-08-14 パイロットキャンセル回路 Expired - Lifetime JPH0738620B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/393,497 US4932058A (en) 1989-08-14 1989-08-14 Pilot cancellation circuit
US393497 1989-08-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0388522A JPH0388522A (ja) 1991-04-12
JPH0738620B2 true JPH0738620B2 (ja) 1995-04-26

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ID=23554925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2215685A Expired - Lifetime JPH0738620B2 (ja) 1989-08-14 1990-08-14 パイロットキャンセル回路

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US (1) US4932058A (ja)
EP (1) EP0413474A3 (ja)
JP (1) JPH0738620B2 (ja)
KR (1) KR940000949B1 (ja)
AU (1) AU614468B2 (ja)

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AU6029290A (en) 1991-02-14
EP0413474A2 (en) 1991-02-20
KR910005594A (ko) 1991-03-30
EP0413474A3 (en) 1991-09-11
AU614468B2 (en) 1991-08-29
US4932058A (en) 1990-06-05

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