JPS6145432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジヨン受像機における多重反
射によるゴースト信号を効果的に消去し得るテレ
ビジヨンゴースト信号消去装置に関する。

テレビジヨン受像機の受信アンテナに到来する
電波には、直接波のほかに建造物や山等によつて
反射され、伝播路を異にする反射波がある。上記
反射波は表示画像に所謂ゴースト像を生じ、画像
劣化を招く。このゴースト像を除去する為に従来
より可変遅延素子を用いたり、あるいは可変指向
性アンテナを用いる等の種々の対策が講じられて
いる。しかしながら前記反射波の時間的なずれ
や、その強度は一般に時間変動し、また各チヤン
ネルによつて各別の値を有している。これが為に
ゴースト消去の調整が煩雑で、一般家庭用のテレ
ビジヨン受像機に広く普及するに至つていない。

さて近時、ゴースト像を消去する手段の一つが
「日経エレクトロニクス・1977・２・7.P29」によ
つて提唱されている。第１図は上記文献に示され
る装置の変形を示す概略図である。図中１はトラ
ンスバーサルフイルタで、入力（テレビジヨン復
調）信号をタツプ利得制御し、遅延加算するもの
であり、１ａは加算機能を備えた電荷転送形シフ
トレジスタ（例えばCCD）、１ｂはタツプ利得を
乗じる乗算器、１ｃは加算器である。このフイル
タ１の出力のうち垂直帰線期間内の特定波形、具
体的には第３ラインから第４ラインへ移るときス
テツプ状波形に対応する部分は時間基準設定回路
２の制御によつて差分回路３に入力され、タツプ
利得誤差が算出されている。上記タツプ利得誤差
はレジスタ４に収納され、積分器５に入力されて
タツプ利得が求められている。積分器５は前記乗
算器１ｂにそれぞれタツプ利得を与えるものであ
る。

このような従来装置によれば設定回路２によつ
て入力波形のステツプ変化時刻を正確に抽出でき
た場合だけ、タツプ利得が良好に収束して効果的
なゴースト信号消去を行うことができる。これに
ついては上記文献に詳しく述べられている。しか
しながら入力信号のＳ／Ｎが十分高くない場合
や、基準ステツプ信号の立上りがすでにゴースト
の影響を受けている場合には、先に説明したタイ
ミング、つまり同期を正しくとることができな
い。その結果、誤つた時間位置でのタツプ利得修
正が行なわれ、タツプ利得が正しく収束しなくな
る問題がある。また、前記同期を家庭用テレビジ
ヨン受像機において想定しうるあらゆる条件下で
安定に確立することが技術的に非常に困難であ
り、実現したとしても複雑で高価な装置となる。

一方、通信分野において第２図に示すような自
動等化器が開発されている。この自動等化器につ
いては「R.W.Lucky and H.R.Rudin、“An
Automatic Equalizer for General―Purpose
Communication Channels”（BSTJ.Vol.46，No.
9P.2179〜2208Nov.1967）」に詳しく述べられて
いる。この等化器は伝送路歪を等化するものでは
あるが、テレビジヨンゴースト信号の消去にも適
用することができる。

第２図に示す装置を簡単に説明すると、シフト
レジスタ６ａの各タツプ出力にタツプ利得を乗じ
て加算する乗算器６ｂからなるトランスバーサル
フイルタ６の出力と、基準波形発生回路７から発
せられた基準波形との差から誤差波形を求め（差
回路８）、乗算器９と積分器１０ａ，１０ｂとを
用いてタツプ利得を設定するものである。

このような構成の装置によれば後で詳しく説明
するように時間基準設定回路２による同期精度は
トランスバーサルフイルタ６の高々数タツプのオ
ーダでよく、従つて非常に効果的なゴースト信号
除去が可能となる。しかしながら、第２図に示す
ように膨大な数の乗算器６ｂ，９、及び積分器１
０ａ，１０ｂを要し、装置が大型、且つ高価にな
るという問題がある。この為、サテライト局等に
おけるゴースト消去装置としては有効であるが、
一般の受像機にあつては構成の複雑さや価格の問
題で、適用することができない。

これらの最近の技術に鑑みて、汎用の構成の簡
易な安価な装置を実現するに際して、次のような
問題もある。例えば乗算器、積分器を多く要する
為に、集積化に際してチツプサイズが非常に大き
くなる。また第２図の構成では積分器をデイジタ
ル化するのは余りにも回路規模が膨大で非現実的
であるから集積化するにはアナログ積分器にせざ
るを得ない。アナログ積分器では完全積分器は実
現し得ないから、タツプ利得が収束した定常状態
においても１／（ループ利得）のオーダの残留ゴ
ーストが残存する。残留ゴーストを少さく抑える
ためには積分器の直流利得を大きくとらなければ
ならないが、同一チツプ上に高利得の演算増幅器
を100〜数100も配置することは、相互の干渉等の
ために極めて困難である。

本発明はこのような種々の事情を考慮してなさ
れたもので、その目的とするところは、上記欠点
を解消し、簡易な構成で安価に実現でき、しかも
容易な制御によつてテレビジヨンゴースト信号を
効果的に消去することのできるテレビジヨンゴー
スト信号消去装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、ゴースト信
号消去回路におけるトランスバーサルフイルタの
各タツプに対応したタツプ利得を収納したタツプ
利得レジスタと、このタツプ利得レジスタ内のタ
ツプ利得を修正するタツプ利得修正手段とを備え
ると共に、タツプ利得レジスタ内のタツプ利得か
らタツプ総数より少ない所定数のタツプ利得のみ
を選択し、そのタツプ利得をトランスバーサルフ
イルタの対応するタツプに与えるようにしたこと
を特徴とする。

即ち、タツプ利得レジスタ内のタツプ利得はこ
れらが収束した後の定常状態においては、主タツ
プとその近傍を除いてはゴーストに対応するタツ
プとその近傍のタツプのタツプ利得のみが実質的
に零でない値をとり、ゴースト信号消去に寄与す
るので、このような意味のあるタツプ利得のみを
選択し、そのタツプ利得に対応するトランスバー
サルフイルタのタツプに対してのみ、そのタツプ
利得を与えるようにしたものである。従つて、本
発明によればトランスバーサルフイルタのタツプ
数を大幅に減ずることができ、全体のハードウエ
アを著しく軽減することが可能である。

以下、図面を参照して本発明装置の一実施例を
説明する。

第３図は概略構成図である。入力するテレビジ
ヨン復調信号は、アナログ・デジタル変換器
（ADC）１１を介して、例えば10.7MHz（カラー
サブキヤリア信号3.58MHz×３）の周波数でサン
プリングされ、８ビツトのデジタル符号に符号化
されている。この符号化された信号は、その段数
が128のシフトレジスタ１２に入力され、順次シ
フトされて収納記憶される。このシフトレジスタ
１２のタツプ出力はタツプ切換回路１３を介して
選択的に抽出され、乗算器１４に入力されてい
る。前記タツプ切換回路１３は、マトリツクス配
列された複数個のデジタルスイツチ群で構成され
るもので、例えば、前記シフトレジスタ１２の
128本のタツプ出力から、16本のタツプ出力を選
択して出力するものである。これらの16本のタツ
プ出力は前記乗算器14で、後述するタツプ利得が
乗ぜられ、加算器１５に入力されて加算合成され
ている。この加算器１５の出力はデジタル・アナ
ログ変換器（DAC）１６を介して復号されたの
ち、低域濾波器（LPF）１７に入力されて、上記
サンプリングによる波形歪が除去されて出力され
ている。これらのシフトレジスタ１２、乗算器１
４、加算器１５等によつてトランスバーサルフイ
ルタが構成されている。前記乗算器１４に与えら
れるタツプ利得、及び前記タツプ切換回路１３は
後述するタツプ利得制御回路１８によつて制御さ
れるものである。

一方、前記テレビジヨン復調信号の垂直帰線期
間内における特定された水平走査ライン信号（例
えば第２ラインのインパルス状波形）はスイツチ
２０を介してシフトレジスタ２１に入力され、保
持される。このシフトレジスタ２１は垂直帰線期
間の一周期、即ち次の垂直帰線期間の上記特定さ
れた信号が入力されるまで保持される。またタツ
プ利得レジスタ２２には、前記シフトレジスタ１
２のタツプ数に対応した128個のタツプ利得が保
持されている。これらのタツプ利得は前記タツプ
利得制御回路１８を介してトランスバーサルフイ
ルタに選択的に与えられるものである。また、前
記タツプ利得レジスタ２２に収納されたタツプ利
得と、シフトレジスタ２１に収納された入力信号
波形は、コンボリユーシヨン回路２３に入力され
ている。このコンボリユーシヨン回路２３は、上
記２つの信号を順次１サンプルずつ取り出して乗
算する乗算器２３ａと、その乗算値を累積加算す
る加算器２３ｂとからなるものである。従つて、
加算器２３ｂの出力としてタツプ利得系列と入力
信号系列とのコンボリユーシヨン（たたみ込み積
分）が得られる。この出力値は、上記タツプ利得
を有するトランスバーサルフイルタに入力信号を
通して得られる信号に等価である。そしてこの出
力系列の長さは、前記入力信号及びタツプ利得の
長さをそれぞれ128としたとき、（128×２）−１＝
255となる。この長さの系列を全て求めるか、あ
るいは適当なところで打ち切つて信号処理するか
は、装置の仕様に基づいて決定されるものであ
る。ここで、例えば長さ200のコンボリユーシヨ
ンを求める場合、乗算器２３ａは（128×200＝
25600回）の乗算処理を行うことで達せられる。
この場合、１サンプルの信号処理速度を10.7×
10⁶サンプル／秒とすると、全乗算実行に約
2.4m^secを要する。この乗算実行は、テレビジヨ
ン信号の乗直帰線期間を除く残りの期間を利用し
て行われる。

このようにしてコンボリユーシヨンされた出力
信号は、差回路２４に入力され、基準信号発生器
２５からの基準信号との差、つまり誤差が演算さ
れている。この誤差波形信号は誤差波形レジスタ
２６に順次格納され、保持される。

なお前記基準信号は、コンボリユーシヨン回路
２３の出力とタイミング同期がとられているもの
で、上記タイミング同期は、後述する時間基準設
定回路によつて確立され、制御されている。

そして、今度は、誤差波形レジスタ２６に格納
された信号と、前記シフトレジスタ２１に収納さ
れた入力信号とが演算回路２７に読み出されてい
る。この場合、128個の入力波形全部を読み出し
て信号処理を行うのが理想的ではあるが、例え
ば、基本波形のインパルスやカラーバースト等に
対応する主要部だけを用いるようにしてもよい。
即ち、入力波形の実質的に非零期間の信号だけを
利用することになる。例えば入力波形128サンプ
ルのうち、冒頭の70サンプルを使用する場合、誤
差波形レジスタ２６に収納されている誤差波形の
うち70サンプルに対して乗算器２７ａによつて70
回の乗算処理を行えばよい。そして、上記乗算結
果を加算器２７ｂによつて累積加算することによ
つて１タツプについての相関演算が達せられる。
かくして１回の相関演算によつて１つのタツプ利
得修正値が求められる。従つて128個のタツプ利
得の修正には、128×70＝8960回の乗算回数を要
し、前記タイミングで処理する場合、その処理所
要時間は、約0.8m^secとなる。

このようにして求められたタツプ利得によつて
前記タツプ利得レジスタ２２に収納されたタツプ
利得が修正される。また、このタツプ利得修正ま
でに要する時間は、先に説明したコンボリユーシ
ヨン演算を含めて、約3.2m^secで達成できる。従
つて、テレビジヨン信号による１フイールド時間
（17m^sec）内において十分短い時間で達成でき
る。しかも、この処理には高々２個の乗算器２３
ａ，２７ａによつて行うことができ、その構成を
非常に簡単化することができる。かくして簡単な
構成の装置で128個ものタツプ利得を非常に良好
に更新することができる。

なお図中２８は時間基準設定回路で、テレビジ
ヨン信号を入力して、サブキヤリア同期、垂直同
期（Ｖ）、水平同期（Ｈ）を抽出すると共に上述
した各部の動作タイミングを制御している。

さて、前記タツプ利得制御回路１８は、タツプ
利得レジスタ２２のタツプ利得を制御情報として
入力して次のように作動している。即ち、この実
施例では、レジスタ２２に収納されたタツプ利得
のうち、その絶対値が大きいものから16個選択す
ると共に、そのタツプ位置を検出している。そし
て、上記タツプ位置に基づいてタツプ切換回路１
３を駆動し、遅延時間に相当したシフトレジスタ
１２のタツプを選択する。従つて、シフトレジス
タ１２の選択されたタツプが16個の乗算器１４に
それぞれ接続される。また、これらの乗算器１４
には、前記選択されたタツプ利得が、それぞれ対
応して与えられており、従つて選択されたタツプ
に対してのみタツプ利得制御が行われる。この場
合、他のタツプに対してはタツプ利得（Ｏ）が乗
ぜられたことになる。

即ち、タツプ利得が収束して定常状態に達した
ときには、例えば128個のタツプ利得のうちの殆
んどが“０”に極めて近い値を示す。そして主タ
ツプとその近傍を除いてはゴーストに対するタツ
プと、その近傍のタツプだけが実質的に零でない
タツプ利得をとる。従つて、全てのタツプに対し
てタツプ利得制御を行つても、また上記選択され
たタツプに対してだけタツプ利得制御を行つて
も、その効果に殆んど差異がない。従つて“０”
に極めて近いタツプ利得の制御を省略しても良好
なタツプ利得制御、つまりゴースト信号消去をな
し得る。また、前記乗算器１４のハードウエア
は、装置全体に対して極めて大きな構成要素を示
すものである。この為、上述したように乗算器１
４の個数を少くすることは製造上、また設計上極
めて絶大なる効果を奏する。従つて、一般家庭用
のテレビジヨン受像機に、容易に組み込むことが
でき、その価格も安価である。

このように本発明装置によれば、簡単な構成で
安価に実現でき、しかもタツプ利得の容易な制御
によつてテレビジヨンゴースト信号を効果的に消
去することができる。また従来装置で問題となつ
た欠点を全く生じることがなく、広く普及をはか
ることが可能である。その上、入力信号のＳ／Ｎ
が高くない場合でも、タイミング同期を高精度に
とる必要がない為、設計が容易となるばかりか、
調整も簡単である。そしてまた、幅広い遅延時間
（20μ^sec程度以上）のゴースト信号に対しても良
好にタツプ利得制御を行うことができる。

第４図は本発明装置の他の実施例を示す要部構
成図である。この実施例は、トランスバーサルフ
イルタを異なる形式で実現したものである。即
ち、テレビジヨン信号は並列的に設けられた複数
のタツプ可変レジスタ、つまり遅延時間が可変設
定されるレジスタ３１に入力されている。ここで
は、16個のレジスタ３１が設けられ、これらのレ
ジスタ３１の出力にそれぞれ乗算器１４が接続さ
れている。

このようなトランスバーサルフイルタにあつて
は、タツプ利得制御回路１８は次のように作用す
る。即ち、タツプ利得レジスタ２２に収納された
タツプ利得を前記したように選択して、乗算器１
４にそれぞれタツプ利得を与える。一方、このと
き、上記選択されたタツプ利得のタツプ位置を検
出しており、この検出結果に対応した遅延時間を
前記レジスタ３１にそれぞれ設定する。即ち、こ
の実施例では各可変遅延手段（レジスタ３１）の
出力端がタツプ利得制御回路１８によつて選択さ
れたタツプ利得に対応するタツプとなるように、
レジスタ３１の各遅延時間が制御される。

このような作用を示すトランスバーサルフイル
タによれば、先に説明した実施例と同様に機能す
ることは明らかである。

なお本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、トランスバーサルフイルタの各タ
ツプのうち、そのいくつかのタツプ利得を固定し
て、主信号に極めて近いゴースト信号に対しては
消去の対象としないようにすることができる。こ
の場合、構成を更に簡略化することができる。即
ち、一般に基準波形をその冒頭部だけが非零で残
りの部分が“０”の波形として設定する。そし
て、上記冒頭部に対するタツプ利得を固定するこ
とによつて、残りの部分のタツプ利得に関与する
基準波形を“０”とし、従つて前記実施例におけ
る基準波形発生器２５及び差回路２４を省略する
ことが可能となる。更にまた、全タツプに対して
タツプ利得修正して、タツプが一応収束した時点
で、先に説明した16個についてのみタツプ利得修
正するようにし、他のタツプはタツプ利得０とす
る。これによればタツプ利得誤差を少なくして、
精度のよいゴースト信号消去を行うことができ
る。上記実施例に示した数値は、装置の仕様に応
じて適宜設定されるものであることは勿論のこと
である。

また累積加算器27bの出力を用いてタツプ利得
を修正するに当つて、出力に掛算する比例定数α
を収束の段階に応じて可変することも、またαが
線形でなく、これにクリツピング特性をもたせ
て、演算回路２７の出力値を絶対値一定の正負の
値にすることも可能である。要するに本発明は、
その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す概略図、第２図
は自動等化器の概略図、第３図は本発明装置の一
実施例を示す概略構成図、第４図は他の実施例を
示す要部構成図である。 １２…シフトレジスタ、１３…タツプ切換回
路、１４…乗算器、１５…加算器、１８…タツプ
利得制御回路、２１…シフトレジスタ（入力波形
レジスタ）、２２…タツプ利得レジスタ、２３…
コンボリユーシヨン回路、２４…差回路、２５…
基準信号発生器、２６…誤差波形レジスタ、２７
…演算回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タツプ利得可変の複数のタツプを有するトラ
   ンスバーサルフイルタを含むゴースト信号消去回
   路と、前記トランスバーサルフイルタの各タツプ
   に対応したタツプ利得を収納したタツプ利得レジ
   スタと、このタツプ利得レジスタ内のタツプ利得
   を修正するタツプ利得修正手段と、前記タツプ利
   得レジスタ内のタツプ利得からタツプ総数より少
   ない所定数のタツプ利得のみを選択し、そのタツ
   プ利得を前記トランスバーサルフイルタの対応す
   るタツプに与えるタツプ利得制御手段とを具備し
   たことを特徴とするテレビジヨンゴースト信号消
   去装置。 ２ トランスバーサルフイルタは、複数のタツプ
   を有する遅延手段と、この遅延手段のタツプ利得
   制御手段により選択されたタツプ利得に対応する
   タツプ出力に該タツプ利得を乗じる乗算器と、こ
   れらの乗算器出力を合成する加算器とを含むもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のテレビジヨンゴースト信号消去装置。 ３ トランスバーサルフイルタは、並列的に設け
   られた複数の可変遅延手段と、これらの各遅延手
   段の出力にタツプ利得制御手段により選択された
   タツプ利得を乗じる乗算器と、これらの乗算器出
   力を合成する加算器とを含むものであり、タツプ
   利得制御手段は、上記各可変遅延手段の出力端
   が、選択したタツプ利得に対応するタツプとなる
   ように上記各可変遅延手段の遅延時間を制御する
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のテルビジヨンゴースト信号消去装置。 ４ タツプ利得修正手段は、ゴースト信号消去回
   路に入力されるテレビジヨン信号の垂直帰線期間
   内における水平走査ラインの特定部分の波形を収
   納する入力波形レジスタと、この入力波形レジス
   タに収納された信号波形とタツプ利得レジスタに
   収納されたタツプ利得とのたたみ込み演算を行な
   う手段と、このたたみ込み演算出力と予め設定さ
   れた基準波形とから誤差波形を算出する手段と、
   この誤差波形を収納する誤差波形レジスタと、こ
   の誤差波形レジスタおよび前記入力波形レジスタ
   にそれぞれ収納された波形の相関からタツプ利得
   修正値を演算し、その修正値をタツプ利得レジス
   タに供給する手段とを含むものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のテレビジヨン
   ゴースト信号消去装置。 ５ タツプ利得制御手段は、タツプ利得レジスタ
   内のタツプ利得から絶対値の大なる順序でタツプ
   総数より少ない数のタツプ利得を選択するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のテレビジヨンゴースト信号消去装置。