JPS59221106A - 周波数変調信号復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は主としてビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）など
における周波数変調信号復調装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 テレビジョン映［原信号を記録再生する装置としてＶＴ
Ｒやビデオディスタが使用されているが、これらの全ん
どは映１埃信号を周波数変調（ＦＭ）した信号で記録さ
れている。これは記録再生糸の同波形特性や再生レベル
変動などの影響を取り除くためである。一方、このよ５
な装置では記録できる最高周波数は映像信号に比べて十
分高くはとれないという制約があるためＦＭの搬送波を
変調信号である映は信号の帯域の最高周波数の近くに設
定した、いわゆる低搬送波ＦＭ記録となっている。この
低搬送波ＦＭ信号を復調する場合、ＦＭ信号の下側帯域
にもとの映像信号の帯域と重なっているため、この分離
が良い復調装置が必要である。こうしたＶＴＲに適した
復調装置は一般のＶＴＲではパルスカウンター形や遅延
位相検波形などの復調方式を使用している。これらはい
ずれもキャリヤ周波数を２倍に逓倍することによってそ
の下側帯波と復調周波数帯との分離を可能にするもので
ある。

その−例を第１図及び第２図を用いて説明する。

第１図は遅延線を使ったタイプの復調装置の回路図で第
２丙は第１図中の（ａ）〜（ｑ）で示した箇所の波形を
示したものである。まず第１図において、１は再生され
たＦＭ信号の入力端子、２はリミッタ、３及び４は終端
を短絡した微少遅延線、６及び６は波形整形用のゲート
回路、７は前記２つのゲート回路出力の和をとるＯＲ回
路、８はキャリヤ成分を落とす低域フィルタ、９は復調
信号の出力端子である。第１図に示した２つの遅延線を
用いる方式は波形の対称性を良くしてキャリヤの基本成
分が後に漏洩するのを防ぐためで放送用途などで使用さ
れている。この動作を第２図によって説明する。（ａ）
及び（ｂ）はリミッタ２の出力波形で、特に（ｂ）は（
ａ）と１８Ｑ０泣相の異なる反転出力である。こ、れら
のリミッタの２出力は夫々終端短絡の遅延線３及び４に
供給されると、終端で位相反転して反射されてくるため
、（Ｃ）及び（ｄ）に示すように遅延線の遅延時間の２
倍の巾を持つノ（ルスが得られる。これをゲート回路５
，６に通して、正）；ルスのみを取りだすと（ｅ）　、
　（ｆ）の波形が得られ、これらの和、すなわちＯＲｆ
、Ｈとると（ｑ）の波形が得られる。（ｑ）の波形はも
とのＦＭ入力波形から見れば２倍の周波数に逓倍された
形になっており、低域フィルりを通してこの成分を落と
すと復調信号が得られる。

以上の方式によってＶＴＲの再生信号である低搬送波Ｆ
Ｍ信号の復調を行っているが、高品位テレビ信号の様に
非常な広帯域の映＠信号を記録・再生する高品位ＶＴＲ
などの場合は変調信号が広帯域数、必然的にＦＭキャリ
ヤ周波数も高周波となる。そのため再生ＦＭ信号のキャ
リヤ対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）が十分とれず、必要な復調映
１象信号のＳ／Ｎ　を得るためにはＦＭ変調信号の周波
数偏移量を太きくし、しかもプリエンファシス計をも太
きくしなければならない。ところがＦＭギヤリヤ周波数
に比較して周波数偏移量を太きくし、しかもプリエンフ
ァシスをも大きくすると、エンファシスのためＶＣ生じ
たオーバーシュートの低域側の先端の瞬時周波数はかな
り低いものとなり、たとえ２逓倍されたＦＭ信号といえ
ども前記のオーパーンニートの先端は基本波ｐ近くまで
達し、その瞬間の下側帯波成分は前記低域フィルタの帯
域内に入ってし捷い、復調映鐵信号と干渉することが考
えられる。その結果、復調信号のエツジ部分にビートが
発凶三しエツジ部分が見苦しくなることになる。このこ
とを第３図の周波数スペクトラム図を用いて説明する。

同図において、１１は映像信号のベースバンドでの帯域
を示し、復調回路の低域フィルタもこれと同じ帯域にな
っている。１２は再生されたＦＭ信号のスペクトラムで
、１３は変調映像信号波形を示している。１４は復調回
路の２逓倍されたＦＭ信号で図の様に基本ＦＭ波１２よ
り幅が広くなっているのは周波数偏移量も２倍となって
いるからである。従ってそれらに対応する映像信号成分
も１５に示すように振幅が２倍となっている。この工の
に基本ＦＭ波は復調映像信号のすぐ近くにあるためその
側帯波は低域フィルりの帯域１１内に入ってし捷うが２
逓倍されたＦＭ信号は十分離れているため基本的にはそ
の側帯波は低域フィルタの帯域１１外となり復調が可能
である。ところがＳ／Ｎ　を十分とる必要上、プリエン
ファシス量を大きくしであるため映像信号のオーバーシ
ュートが非常に太きく、しかも２逓倍された復調回路の
ＦＭ信号は周波数偏移量も２倍になるのでオーバーシュ
ートの先端の瞬時周波数は、基本ＦＭ信号では１６の位
置、２逓倍されたＦ　Ｍ信号は１７の位置にまで達して
いる。従って１７の位置からその周波数成分の下側帯波
は低域フィルタの帯域１１内にまで入ってしまい、この
部分がビートになるわけである。このビートは周波数ア
ロケーションの都合から必然的に生じるものであってこ
れを防ぐにはＦＭキャリアの周波数を更に高くするかエ
ンファシス量を減らすか又は周波数偏移量を減らすこと
になるがそのいずれもＳ／Ｎを低下させる結果となり好
ましくない。

エツジビートを無くす他の方法はＦＭ信号を周波数変換
して十分高い位置に持っていき復調することであるが、
この方法によれば周波数偏移量は変わらないのでＦＭ信
号周波数の割に偏移機が少くなって復調装置の感度が低
くなりあ捷り得策ではない。

発明の目的 本発明は従来の問題点を解消し、エツジのビートを生じ
ないＦＭ信号復調装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は９Ｃｆ移相回路により周波数変調信号の９０°
位相の異なる２つの出力を得、この２つの出力をそれぞ
れ周波数変調信号復調回路で復調し、２つの復調出力を
加算するように構成した周波数変調信号復調装置である
。

本発明の原理はＦＭ信号を４逓倍することによって工、
ジ部分の瞬時周波数を十分高いところに持って行き、そ
の側帯波成分をも低域フィルタの帯域外とするものであ
る。

実施例の説明 第４図は本発明の一実施例における周波数変調信号復調
装置のブロック図、第５図はこの復調装置の＠都信号波
形図である。

第４図において、２１はテープより再生されたＦＭキャ
リヤ信号入力端子、２２は９０’移相回路（Ｐｈａｓｅ
　５ｈｉｆｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、２３及び２４はリミ
ッタ、２５，２６．２７は終端短絡した微少遅延線、２
９，３０，３１．３２は波形整形用のゲート回路、３３
は前記４つのゲート回路出力の和をとるＯ、Ｒ回路、３
４はキャリヤ取分を落とす低域フィルタ、３６は復調信
号出力端子である。第４図において、９０’移相回路２
２の出力からＯＲ回路３３までの間は第１図の復調回路
と全く同じものが並列に接続されている。

第５図において、（、）及び（ｂ）は９００移相回路２
２により再生されたＦＭ信号を２つに分配し、互に９０
’の位相差を有する信号としたものである。この９σの
位相差はＦＭ信号の帯域内のすべての周波数において正
確にそつなっていることが必要で後で説明する移相回路
網によって作る。この２つのＦＭ信号を夫々第１図で示
したのと同じ回路、すなわちリミッタ２３．２４．微少
遅延線２５〜２８、＋″−１・回路２９〜３２によって
第４図（ａ）のＦＭ信号から（Ｃ）及び（ｄ）が、（ｂ
）のＦＭ信号から（ｅ）及び（ｆ）が作られる。（Ｃ）
　、　（ｄ）　、　（ｅ）　、　（ｆ）の４つのパルス
に注目すると、（ａ）から作られる（Ｃ）及び（ｄ）は
位相が互に１８σ異っており、（ｂ）から作られる（ｅ
）及び（ｆ）も位相が互に１８０°異っている。しかも
（Ｃ）と（ｅ）及び（ｄ）と（（）は互［９０’異って
いるので、結局４個のパルスはすべて互に９０°づつの
差で並んでいることになる。従ってこれらの和、つまり
ＯＲをとることによりもとのＦＭ信号の４倍の周波数が
得られることになり、これは即ち４逓倍されたことにな
る。

９０°移相回路２２は原理的には２つのオールパスフィ
ルタで構成され、この２個のオールパスフィルタの出力
の位相差が常に９０°であるように設計することで達成
できる。具体的には種々の設計力’／ｉｄｉ：９　Ｚ、
カー例トシテＤＯＮＡ、ＬＤ　Ｋ、　ＷＥＡＶＥＲ著”
　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＲＣＷｉｄｅ　−Ｂａｎｄ　９
０ＤｅｇｒｅｅＰｈａｓｅ　−Ｄｉ　ｆ　ｆｅｒｅｎｃ
ｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　”　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳＯＦ
　　　ＴＨＥ　　　Ｉ−Ｒ−Ｅ　　　ＰＰ、６７１−６
７６；ＡｐｒｉＩ！Ｊ、１９５４による回路例を第６図
に示す。捷た各定数の計算式を以下に示す。

ｒｔ、＝０．２４８８０ｘａ　　　Ｒｙｂ＝ｏ、０６３
０９ＫｂＲｘａ＝　１．４０００Ｋａ　　　　Ｒｘｂ二
０．３５５０１　Ｋｂ注１）　Ｒｙａ、　Ｒ，ｂを決め
てＫａ　、　Ｋｂを逆算する。

注２）　ｆｌ）、は最低周波数 第６図の回路は最高周波数（ｆＨ）と最低周波数（ｆｌ
）の比が１０の場合でしかも９０°の位相差誤差が約１
°以内という条件で設計したものである。

第７図に本発明の他の実施例における周波数変調信号復
調装置のブロック図を示す。同図において、４１はテー
プより再生されたＦＭキャリヤ信号入力端子、４２は反
転及び非反転の位相が１８０゜異なった２つの出力を持
つ演算増幅器、４３及び４４は第６図に示した９０’移
相回路網で、上半分と下半分を２つに分けて示している
。第７図において、４・６及び４６はリミッタ回路、４
７　、４Ｂ　。

４９及び６０は微少遅延線でその遅延時間は第１図に示
した従来例の復調装置に使用する場合の１／２にする必
要がある。第７図で、５１　．５２゜６３及び６４は波
形整形のためのコンパレータで構成されたゲート回路、
５６，５６，５７．５８は前記４つのゲート回路出力の
和をとるためのマトリックス抵抗で、特に６６．５７．
５８は可変抵抗器で構成されておシ、これは精密な復調
バランスをとる場合に必要である。５９は復調映像信号
を取り出すための低域フィルタ、６０は復調映＠信号出
力端子である。同図において、各ブロックで示した回路
はすべて公知のものであり、しかも９０°移相回路４３
及び４４以降は従来のＦＭ復調回路と何ら変るところは
ないので詳細な説明は省略Ｊ−る。

なおＦＭ信号復調装置は第７図で示したもの以外、他の
方式でも可能であることは熱論であり、９００移相回路
も他に種々の方式が提案されているが本発明による目的
に合う周波数帯域で互の位相差が常に９０’であるとい
う２つの出方が得られるものであればいずれも使用可能
であり、特に例としてあげた回路に限定されるものでは
ない。

発明の詳細 な説明したように本発明の周波数変調信号復調装置は構
成したので、特にＶＴＲなどのように低搬送波ＦＭ記録
で広帯域化の時に問題となった映像信号のエツジ部のビ
ートをほとんど検知限以下に減少できる。しかも回路構
成は従来のＦＭ信号復調装置を単に２回路並列に接続す
るだけで良く、特に最近の如く復調装置がＩＣ化されて
おれば回路構成上も特に複雑にならず高品質な画像が得
られるので特に高品位テレビ信号などの広帯域な映像信
号（Ｃ−記録、再生するのに非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低搬送波ＦＭ信号復調装置のブロック図
、第２図（、）〜（ｑ）は同復調装置の各部の波形を示
す図、第３図は同復調装置における周波数スペクトラム
図、第４図は本発明の一実施例における周波数変調信号
復調装置のブロック図、第６図は同復調装置の各部波形
を示す図、第６図は同復調装置における９０°位相回路
の一具体例を示す図、第７図は本発明の他の実施例にお
ける周波数変調信号復調装置のブロック図である。 ２２．４３．４４・・・・・・９０’移相回路、２３，
２４゜４５．４６・・・山リミッタ、２５，２６，２７
，２８゜４７．４８，４９．５０・・・・・・微少遅延
線、３３・、・・・・加算回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第２図 （ｑ）　　　　　　　−ｍ−１−１−−−−Ｆ］−−−
−Ｊ−１−一−−Ｉ−Ｌ−一一」［］−一−−一第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周波数変調信号をその帯域内のすべての周波数において
   互に９σ位相が異なった２つの出力を得る９σ移相回路
   と、前記９ｄ移相回路の２つの出力に夫々接続された２
   ′つの周波数変調信号復調回路と、前記２つの復調回路
   の出力の和を得る加算回路とを備えた周波数変調信号復
   調装置。