JPS62292079A - 自動波形等化器 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の目的］ （発明の産業上の利用分野） この発明はテレビジョン信号の波形歪みを補正するため
のトランスバーサルフィルタ型の自動波形等化器に関す
る。

（従来の技術） テレビジョン信号を、ケーブルあるいは電波にて伝送す
る際、途中の伝送路の影響（例えば、エコー、ゴースト
、位相歪み等）により信号が歪みをうける。この歪みを
補正するために従来からトランスバーサルフィルタを用
いたベースバンド自動波形等化器が用いられている。

第８図は従来の自動波形等化器である。受信されたテレ
ビジョン信号は、入力端子１０を介してアナログ・デジ
タル変換器１１でデジタルテレビジョン信号に変換され
、トランスバーサルフィルタ１２に供給される。アナロ
グ・デジタル変換器１１では、例えばカラーサブキャリ
アの４倍の周波数のクロックによるデジタル変換が行わ
れる。

またデジタル・アナログ変換器１１の出力は、タップ利
得メモリ制御回路１６に供給される。このタップ利得メ
モリ制御回路１６は、トランスバーサルフィルタ１２の
各タップの係数乗算器に利得制御信号を与え、トランス
バーサルフィルタのフィルタ特性を制御するものである
。これにより、トランスバーサルフィルタ１２の出力は
、波形歪みが補正され、デジタル・アナログ変換器１３
に入力されここでアナログ変換されてアナログテレビジ
ョン信号として出力端子１７に導出される。

ところでテレビジョン信号中には第９図に−示すように
、垂直帰線区間中に基準信号ｒｏ　（ｔ）が含まれてお
り、この基準信号ｒｏ　（ｔ）は、トランスバーサルフ
ィルタのタップ利得を制御するのに利用される。すなわ
ちトランスバーサルフィルタ１２の出力は減算器１５に
供給される。この減算器１５では、参照波形メモリ１４
からの参照波形信号「ｉと、トランスバーサルフィルタ
１２の出力に含まれる基準信号ｒｏ　（ｔ）から作った
基準パルスｙｉとの減算処理を行ない、その誤差信号ｅ
ｉ（ｋ）を得る。参照波形信号ｒｉは、送信側から送ら
れる基準パルスと同じ波形である。

従って誤差信号ｅｉ（ｋ）を得ることは、トランスバー
サルフィルタ１２の出力に未だ補正を要する成分が残存
しているか否かを検出することを意味する。誤差信号ｅ
ｉ（ｋ）のｋは基準パルスの数を意味し、ｉは信号のサ
ンプル番号を意味するものとＶＢ。

とヰ１１ トランスバーサルフィルタ１２のタップ利得ｃｌ、ｃ２
．ｃ３・・・ｃＭは、基準パルスの到来の度に修正され
る。この修正は、誤差信号ｅｔ（ｋ）が最小となるよう
に行われる。

このときの修正方法としては、例えば次式で示す方法が
一般に採用される。

Ｃ−（Ｋ＋１）＝　Ｃ−ＣＫ）−ａΣ　ｘｔ　（Ｋ）ｅ
（１＋ｊ）（Ｋ）。

ココ ｊ−１，２，・・・　翼　　　　　　　　　　・・・　
（１）ただしαは適当な整数、ｘｉ（ｋ）はｒｏ　（ｔ
）を含む入力信号のサンプル値である。

上記のように各基準パルスと参照波形信号との誤差信号
が最小となるようにタップ利得が修正されることで、ビ
デオ信号の歪みが補正されることになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来のシステムで問題となるものの１つにアナロ
グ・デジタル変換器１１におけるサンプリングタイミン
グと、参照波形メモリ１４の参照波形信号を読出し使用
する場合のタイミングがずれている場合が上げられる。

通常基準パルスは、第９図（ａ）、（ｂ）に示すような
インパルス状の波形である。一方参照波形メモリ１４は
、基準パルスと同じ波形の参照波形サンプル値を記憶し
ており、基準パルスが減算器１５へ入力されるのとタイ
ミングを合せて該参照波形サンプル値を出力する。

今、説明をわかり易くするため、信号歪みがなく、また
メインタップとしてＣＭＯが初期値として１の値を持っ
ている場合を考える。ＣＭＯ以外のタップは初期値が零
と仮定すると、信号はＣＭＯのタップのみを通過して出
力されるので、そのときの出力ｙｉは、 ｙ　ｉ−ｘ　（ｉ　−ＭＯ）　　　　　　　−（２）と
なる。即ち入力信号がｘＯ遅延した信号（第９図（ｃ）
）ｙｆとしてあられれる。ここで参照波形信号ｒｉは、
そのピーク値が先の信号ｙｉのピーク値と一致するよう
に読出されるのが理想である（第９図（ｄ））。この場
合、両者のピーク値が等ければ減算器１５からの誤差信
号ｅｉ（Ｋ）は零となる。

しかし、参照波形信号ｒｉに対して、トランスバーサル
フィルタからの基準信号ｙｉの位相がずれており、つま
りサンプリングポイントがずれていた場合は、葉寸 Ｑ　（ｅ　）の例のように、最大０．５７（Ｔはサンプ
リング周期）のずれが発生する。このような場合は、等
化器のタップ利得はこの０．５Ｔのタイミングずれの誤
り認識のために第１０図（ｂ）に示すようなタップ利得
パターンが形成される。

第１０図（ｂ）の特性は、いわゆるサンプル値系におけ
る０、５Ｔの時間シフトを実現した補間フィルタと同じ
である。

ところで、第１０図（ｂ）のタップ利得を持つトランス
バーサルフィルタの特性と、タイミングずれの無い場合
すなわち第１０図（ｂ）の場合の特性を比較してみると
以下のようなことが言える。

まず第１０図（ａ）と（ｂ）は、固定遅延線の差を除け
ば入力出力の特性は原理的に等しい。ところが、実際の
応用面においては、第１０図（ｂ）のケースは第１０図
（ａ）のケースに比べて次ぎの問題点を有している。

■多数のタップ利得の組合わせによって成立っているた
め、出力信号が量子化誤差の影響をより受は易い。

■本来なら歪み成分を補正するために使われるべきタッ
プ利得が単なるタイミングシフトに使用されてしまうた
めに、歪み補正に対する余裕度が小さくなる。

■かなりの数のタップ数が必要となるため、ハードウェ
アが増大する。

そこでこの発明では、歪みの少ない入力信号に対しては
、参照波形信号と基準信号とのピーク値のサンプリング
ポイントずれが生じなようにし、常に理想的なタップ利
得パターンが形成されるようにした自動波形等化器を提
供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、アナログ・デジタル変換された入力信号が
供給されるトランスバーサルフィルタと、このトランス
バーサルフィルタのタップ利得を設定するタップ利得制
御回路と、この制御回路の格納されているタップ利得情
報を修正するために、トランスバーサルフィルタの出力
の中の基準信号と参照波形サンプル値とを用いて減算処
理し誤差信号を得、この誤差信号が最小となるように前
記タップ利得情報を修正する波形等化器において、前記
参照波形信号のサンプル値のタイミングの異なるものを
複数発生することのできる参照波形記憶手段と、この参
照波形記憶手段からの各参照波形信号をそれぞれ用いた
場合に、前記誤差信号の絶対値和若しくは前記タップ利
得の絶対値和が最も小さくなる参照波形信号を検出し、
この参照波形信号を以後の使用参照波形信号として使用
するようにしたものである。

（作用） 上記のように参照波形サンプル値のタイミングの異なる
ものを複数発生することのできる参照波形記憶手段を設
けることで、適切な参照波形信号を使用することができ
、トランスバーサルフィルタの効率的な使用を得ること
ができる。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、入力端子１１に供
給されたアナログビデオ信号は、アナログ・デジタル変
換器１１においてデジタルビデオ信号に変換された後、
トランスバーサルフィルタ１２に供給される。このトラ
ンスバーサルフィルタ１２において波形等価が行われ、
この出力は、デジタル・アナログ変換器１３に入力され
る。そしてアナログ変換されたビデオ信号は出力端子１
７に導出される。

またトランスバーサルフィルタ１２の出力は、減算器１
５の一方に供給される。この減算器１５の他方の入力端
子には、スイッチ２１からの参照波形サンプル値が供給
される。この減算器１５においては、トランスバーサル
フィルタ１２の出力中の基準パルスｙｆと参照波形信号
ｒｉとの減算処理が行われ、その誤差信号ｅｉ（ｋ）は
、タップ利得制御回路１６に供給される。タップ利得制
御回路１６においては、前記誤差信号が最小となるよう
にトランスバーサルフィルタ１２のタップ利得を修正す
る。ここでこの発明では、参照波形信号として、サンプ
リング位置の異なる種々の波形を出力することのできる
参照波形記憶手段２２を有する。この参照波形記憶手段
２２は、たとえばＮ個の波形メモリ２３１〜２３ｎを有
し各波形メモリに格納されている参照波形サンプル値の
サンプリング位置は、その読出しタイミングが少しずつ
ずれた形で記憶されている。そこで、この発明では、サ
ンプリング位置の異なる各参照波形信号を用いてそれぞ
れの場合のタップ利得を設定してみる。そして各参照波
形信号を用いた場合の、誤差信号ｅｉ（ｋ）は、判定回
路２３に入力され、各参照波形信号に対応した誤差信号
絶対値和（ｅ　ｉ　　（ｋ）　、　　ｉ−１〜ｉ）が求
められ、各絶対値和の中から最も少ない値が検出される
。そして、この最小の値を生じせしめた参照波形メモリ
が判定される。この判定結果により、判定回路２３は、
スイッチ２１を制御し、前記最小の値を生じせしめた参
照波形メモリを減算器１５側に接続する。

各参照波形メモリ２３１〜２３ｎの参照波形サンプル値
は、例えば第２図に示すようにサンプル位置がずれてい
る。丸印の位置がサンプル位置であり、Ｎは参照波形メ
モリの数、Ｔはサンプリング周期である。

このように、誤差信号ｅｉ（ｋ）としての最小の値を生
じさせた参照波形メモリを選択することは、基準パルス
ｙｉの位相に最も近い参照波形信号を使用することであ
る。従って、トランスバーサルフィルタ１２およびタッ
プ利得制御回路１６における不要なタップ数の発生を最
小限に押えることができる。

この発明は上記の実施例に限らず、第３図に示すように
構成しても良い。

第１図の実施例は、基準パルスの位相に最も近い参照波
形信号を検出するのに、誤差信号ｅｉ（ｋ）を利用した
。しかし、第３図のように、タップ利得制御回路１６に
蓄積されたタップ利得の絶対値和（１つの参照波形で決
まるトランスバーサルフィルタのタップ利得の絶対値和
）が他の参照波形信号で決まるトランスバーサルフィル
タのタップ利得の絶対値和に比べ大きいか小さいかを判
定回路２３Ｂより判定してもよい。そして、最も小さい
絶対値和を生じさせた参照波形信号を検出し、この参照
波形信号を記憶している参照波形メモリをスイッチ２１
を介して減算器１５に接続するものである。

上記のように、トランスバーサルフィルタのタップ利得
の絶対値和の最も小さい参照波形信号を選択することは
、トランスバーサルフィルタのタップ利得が不要に発生
し使用タップ数が増大することを押えたことであり、ト
ランスバーサルフィルタを有効に利用したことになる。

この実施例において、他の部分は、先の第１図の実施例
と同じであるから、第１図と同じ符号を付して説明は省
略する。

第４図はこの発明の更に他の実施例である。上記の実施
例の場合は、参照波形メモリが複数用意され、各参照波
形メモリの内容をスイッチを介して読出すようにしたが
、第４図のように１つの参照波形メモリ３０にサンプル
位置の異なる複数の参照波形信号を記憶させておき、こ
れらをアドレスカウンタ３１からのアドレスデータで読
出すように構成してもよい。この実施例の場合、判定回
路２３Ｃは、累積器３２．この出力が供給されるラッチ
回路３３、比較器３４で構成され、この比較器３４はラ
ッチ回路３３の出力と前記累積器３２の出力とを比較す
る。今ラッチ回路３３の出力を８１、累積器３２の出力
を８２とし、比較結果がＳｌ＞３２ならばアドレスカウ
ンタ３１の上位ビットを１だけ増加し、５１＜５２なら
ば上位ビットを１だけ減少する。このように上位ビット
を変更することは、参照波形メモリ内の別の参照波形信
号を選択することになる。参照波形信号が選択されると
、この参照波形信号のサンプル値を用いて誤差信号の計
算が行われる。この場合、本実施例では基準パルスは、
出力波形メモリ３５に保持されているものが使用される
。即ち出力波形メモリ３５は、トランスバーサルフィル
タ１２の出力から基準パルスを取出し、これを保持する
。第５図に示すように時点ｔ−ＴＯから、Ｍサンプル分
の基準パルスは、アドレスカウンタ３７が出力波形メモ
リ３５をアドレス指定することにより格納される。アド
レスカウンタ３７はシーケンスコントローラ４０を構成
する同期分離及びクロック再生回路３８、制御信号発生
回路３９からのタイミングおよび制御信号で制御される
。

出力波形メモリ３５に格納された基準パルスは、一旦低
速で読みだされピーク判定回路３６に入力される。なお
出力波形メモリ３５は、信号成分のＳ／Ｎを良くするた
めに、基準信号を複数回累積加算して、ノイズを減衰さ
せるようにしても良い。

ピーク判定回路３６は、基準パルスのピーク値を持つサ
ンプル番号ＭＯを判定する。このサンプル番号ＭＯがわ
かると、ピーク判定回路３６はアドレスカウンタ３１．
３７を制御し、基準パルスと参照波形信号のピーク値の
読出タイミングが一致して減算器１９に供給されるよう
にアドレスのスタート位置を設定する。基準パルスと参
照波形信号の各サンプル値の減算結果による誤差信号ｅ
ｉは累積器３２に累積される。次に、比較器３４の出力
に応じてアドレスカウンタ３１は上位アドレスをカウン
トアツプあるいはカウントダウンする。

アドレスカウンタ３１は、第６図に示すようにその上位
アドレスにより参照波形信号（０−Ｎ）を指定し、下位
アドレスにより参照波形信号のサンプル番号（０〜Ｍ）
を指定することができる。アドレスカウンタ３１の上位
アドレスは上記のように比較器３４により変更され、下
位アドレスは制御信号発生回路３９からの制御信号によ
り自動的に変更される。

上記のように基準パルスに対して、参照波形メモリ３０
内の各参照波形信号が比較されるのであるが、このとき
の動作手順は例えば第７図示すように表わされる。

即ちステップｓｌｌからｓ１３までは、アドレスカウン
タ３１．３７の初期値が設定され、各サンプル値を用い
た減算結果つまり誤差信号の累積を行なう。累積結果は
比較器３４で前回のものと比較され（ステップ５１４）
る。Ｓｌ＜３２ならばステップｓ１５で上位アドレスは
Ｎであるか否かを判定し、Ｎでなかった場合はステップ
ｓ１６に移行して上位アドレスを増加する方向に変更す
る。上位アドレスがＮであった場合は、第６図かられか
るように最後のアドレスに来ているのであるから、最初
の０のアドレスに移るようにステップｓ１７で、上位ア
ドレスを０としてステップｓ２１に移る。またステップ
ｓ１４において８１＜Ｓ２であった場合は、ステップＳ
１ｇで上位ドレスはＯか否かを判定し、０でなかった場
合はステップＳ１９に写り、アドレスを減少する方向へ
変更する。また上位アドレスがＯであった場合は、第６
図かられかるように上位アドレスは減少する方向へ変更
しなからＯまで来たのであるから、アドレスを最大Ｎに
変更しステップｓ’２１に移る。

ステップｓ２１は、上位アドレスの変更が８回繰返され
たか否かを判定するもので、このことは、参照波形メモ
リに記憶されている参照波形のすべてが基準パルスと比
較されたか否かを判定することである。このような処理
手順を設定することで、基準パルスの位相に最も近い参
照波形が存在すると、この参照波形の記憶部の前後の参
照波形が処理される毎に、ステップｓ１５ではＳｌ＜Ｓ
２、Ｓｌ＞Ｓ２の判定結果が繰返されることになり、こ
の繰返し回数が所定数になったとき、システムは使用参
照波形を決定する。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、入力信号のサンプル位
置がどのようなタイミングであっても、基準信号波形の
位相に最も近い参照波形を自動的に選択しこれを使用参
照波形としてもちいることができ、両信号のタイミング
ずれに伴う不要芯タップ数の増大を押えることができ、
より高性能の波形等価きを得るのに寄与できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はこ
の発明の詳細な説明する野に示した波形説明図、第３図
はこの発明の他の実施例を示す回路図、第４図は更にこ
の発明の他の実施例を示す回路図、第５図は第４図の実
施例の動作を説明するのに示した信号波形図、第６図は
第４図のアドレスカウンタのアドレス指定動作を説明す
るのに示した説明図、第７図は第４図の回路の動作手順
を示す図、第８図は従来のトランスバーサルフィルタを
示す回路図、第９図は基準パルスと参照波形信号の関係
を示す説明図、第１０図は参照波形の違いによるタップ
利得の分布を示す図である。 １１・・・アナログ・デジタル変換器、１２−）−ラン
スバーサルフィルタ、１３・・・デジタル・アナログ変
換器、１５・・・減算器、１６・・・タップ利得制御回
路、２２・・・参照波形記憶手段、２３・・・判定回路
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＣＩ　　Ｃ２−−−−ＣＭＯ 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ・デジタル変換された入力信号が供給さ
   れるトランスバーサルフィルタと、このトランスバーサ
   ルフィルタのタップ利得を設定するタップ利得制御回路
   と、この制御回路に格納されているタップ利得情報を修
   正するために、前記トランスバーサルフィルタの出力の
   中の基準信号と参照波形信号とを用いて減算処理し誤差
   信号を得、この誤差信号が最小となるように前記タップ
   利得情報を修正する波形等化器において、前記参照波形
   信号のサンプル値のタイミングの異なるものを複数発生
   することのできる参照波形記憶手段と、この参照波形記
   憶手段からの各参照波形信号をそれぞれ用いた場合に、
   前記誤差信号の絶対値和若しくは前記タップ利得の絶対
   値和が最も小さくなる参照波形信号を検出し、この参照
   波形信号を以後の使用参照波形信号として前記減算器に
   供給する参照波形決定手段とを具備したことを特徴とす
   る自動波形等化器。
2. （２）前記参照波形決定手段は、前記複数の参照波形信
   号を記憶した前記参照波形記憶手段のアドレスを制御す
   るアドレスカウンタを含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の自動波形等化器。