JPS625736A - 妨害波除去受信方式 - 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】 （技術分野） この発明はテレビジョン電波の受信に適し、スポライブ
インクＥ層反射などによってテレビジョン帯域内に混入
する妨害波、特に希望波とその周波数を同じくする妨害
波を除去するよう構成した妨害波除去受信方式に関する
ものである。

（従来の技術） 従来スポラディックＥ層反射などによってテレビジョン
電波の受信に混入する妨害波を除去するには、２本のア
ンテナを組み合わせたダイパーシティ受信方式や、３本
のアンテナを組み合わせて妨害波到来方向を求めてその
方向をヌルポイントとする自動制御形受信方式などがあ
る。

しかし、前者は気象条件の変動により電波の到来方向が
変動したり、妨害波の到来が複数地点からであったりす
る場合には除去効果が激減し、また後者はアンテナを３
本必要とするうえ妨害波の検出が精度よく行なえないな
ど、経済性ならびに性能面で改良が望まれている。

また上記のほかに２本のアンテナの組み合わせにより、
より改良されたダイパーシティ受信方式も提案されてい
る。例えば本願人の権利に係る特許第１０４２１０９号
（特公昭５５−２８２４３号）がある。当該公告公報記
載の改良されたダイパーシティ受信方式の基本的構成例
と、その動作を説明するためのベクトル図をそれぞれ第
５図と第６図に示す。

この場合、妨害波は希望波と同一の周波数を有する例え
ばゴースト波などを対象としている。

第５図の構成においては、２本の受信アンテナ４１　、
４２からの受信入力波ＡおよびＢをそれぞれ周波数変換
して中間周波数信号に変換（図示せず）したうえで、加
減算する加減算回路４３に供給し、差信号４４と４５は
極性切換回路４７に加えて適切な極性の信号のみを選択
して取り出すようにし、その出力をπ／２ラジアン位相
回路４８および振幅調整回路４９に順次に加えて、和信
号４６中に含まれる妨害波成分と同一の振幅、逆位相を
有する妨害波出力信号（Ａ−Ｂ）５０を得る。この妨害
波出力信号５０と和信号４６とを合成回路５１に供給し
て、妨害波成分を除去もしくは低減した受信出力信号５
２を取り出す。

上述の信号処理過程による動作を示したベクトル図が第
６図であるが、ここで注目すべきことは、同一特性の２
本の受信アンテナ４１　、４２を希望波の到来方向に指
向させ、水平方向の間隔を適切に設けて配置し、さらに
要すれば適切にレベルを調整して双方の受信入力波Ａ、
Ｂ中の希望波成分がほぼ同一振幅および同一位相を有す
るように設定していることである。これにより受信入力
波中の妨害波成分も位相は相違しても振幅はほぼ同一と
なるから、第６図に受信入力波Ａ中の妨害波ベクトルを
たまたま希望波ベクトルと同一方向にとって示した例で
も判るように、和信号（Ａ十Ｂ）４６中の妨害波成分の
合成ベクトルと、差信号（Ａ−Ｂ）４４中の妨害波成分
の合成ベクトルとの間には、それぞれの妨害波入力間の
位相差には無関係につねにπ／２ラジアンの位相差が生
じる。従って第５図示のπ／２ラジアン位相回路４８お
よび振幅調整回路４９を含む回路構成により目的とする
妨害波を除去または低減することが可能となる。

上述において、妨害波の到来方向によっては和信号（Ａ
＋Ｂ）４６中の妨害波成分の合成ベクトルと、差信号（
Ａ−Ｂ）４４中の妨害波成分の合成ベクトルとの位相差
が３π／２ラジアンになることがある。このような場合
、和信号（Ａ＋Ｂ）４６中の妨害波成分の合成ベクトル
と、差信号（Ｂ−Ａ）４５中の妨害波成分の合成ベクト
ルとの位相差がπ／２ラジアンとなるので、極性切換回
路４７により妨害波除去に適した出力を取り出すように
する。

しかしながら、この改良された従来例のダイパーシティ
方式においても、妨害波の到来方向が変動した場合振幅
調整回路４９の振幅調整量をあらかじめセントするこの
従来例の方式では妨害波除去が完全には行われず、装置
の出力側に残存する妨害波を零にすることはできなかっ
た。

（発明の要点） 本発明は、上述の従来の欠点を除去し、スポラディック
８層反射などにより妨害を受けたテレビジョン信号など
受信信号から、その帯域内に含まれる妨害波信号を忠実
に抽出し、この抽出した妨害波信号のレベル、位相など
を適切に制御して受信信号と合成し、合成出力における
妨害波を零にするとともに、妨害波の到来方向、レベル
が変動してもこれらに速やかに応答する妨害波除去受信
方式を提供するものであり、また、前述した特公昭５５
−２８２４３号公報に記載の［妨害波除去受信方式」と
同一基本原理に基づいているにもかかわらず、その方式
に比し格段に性能が高く、応答特性も速い妨害波除去受
信方式を提供せんとするものである。

すなわら本発明妨害波除去受信方式は、所定の間隔をも
って配設された２本の受信アンテナと、その２木の受信
アンテナのそれぞれの出力を加算する第１の加算回路と
、前記２本の受信アンテナの出力相互間において減算を
行う減算回路と、前記第１の加算回路と前記減算回路と
の出力を加算する第２の加算回路と、前記第１の加算回
路または前記減算回路から前記第２の加算回路までの間
に設けられ、前記減算回路から前記第２の加算回路間に
前記第１の加算回路から前記第２の加算回路間に対して
９０度の位相差を与える位相手段と、同じく前記第１の
加算回路または前記減算回路から前記第２の加算回路ま
での間に設けられた振幅を変化させる手段と、前記減算
回路の出力と同一周波数でかつ所定のレベルを有する連
続波を発生させる連続波発生回路と、その連続波発生回
路の出力を局部発振入力として前記振幅を変化させる手
段の人力を周波数変換する第１の周波数変換回路と、同
じく前記連続波発生回路の出力を局部発振入力として前
記第２の加算回路の出力を周波数変換する第２の周波数
変換回路と、それら第１および第２の周波数変換回路出
力の直流分レベルをそれぞれα、βとしたとき、β／α
なる演算を行う演算回路とを備え、前記振幅を変化させ
る手段の振幅変化量を前記演算回路の出力により制御す
ることを特徴とするものである。

（実施例） 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック線図で
ある。本実施例においては、全体ブロックが利得がほぼ
同一である２本の受信アンテナ１゜２の出力を混合器６
．７およびそれらに局部発振入力を供給する局部発振器
８によって中間周波数に変換し、さらにハイブリット回
路９により和信号１０と差信号１１をつ（る入力回路部
３と、和信号１０と差信号１１および出力信号に含まれ
る各妨害波のレベルを検出する妨害波レベル検出部４と
、差信号１１のレベルを制御して和信号１０に含まれる
妨害波を打ち消す妨害波打ち消し部５とに大別される。

希望波と妨害波とが第２図（ａ）に示す関係で到来した
とき、入力回路部３で得られる和信号１ｏと差信号１１
に含まれる各妨害波は、従来例でも説明したように第２
図（ｂ）の如くπ／２ラジアンの位相差を有する。この
ためπ／２ラジアン位相回路２１で差信号１１に含まれ
る妨害波を、π／２ラジアン遅らせると和信号１０に含
まれる妨害波に対して同相となる（妨害波到来方向が第
２図（ａ）とは異なり正面より左側から到来した場合に
は、差信号妨害波は和信号妨害波に対して３π／２ラジ
アン進むのでπ／２ラジアン遅らせることにより差信号
と和信号の各妨害波は互いに逆相になる）。和信号妨害
波を差信号妨害波によって打ち消すためには位相差がπ
ラジアン（すなわち逆相）であることが必要であるから
、両信号の位相を比較して位相差の関係を確認する必要
がある。このため位相器制御部２５で低域通過フィルタ
１．８　、１９の出力の一方について９０度位相をずら
し相互に掛算して両信号の極性を調べ、同相の場合には
差信号妨害波の極性を位相器２６によって極性反転する
（逆相の場合には極性反転しない）。この部分は従来例
で説明した第５図の極性切換回路４７に相当するが、本
実施例ではこれを自動的に切り換えるようにした点に特
徴がある。

次に妨害波の打ち消しが正しく行われるためには可変減
衰器２３を正しく制御しなければならない。

このため本発明では、出力信号に残留する妨害波成分を
混合器１７、低域通過フィルタ２０によって抽出し、可
変減衰器制御部２２へ導く。可変減衰器制御部２２では
以下のようにして最適減衰量を一意的に決定することが
できる。

すなわち、差信号、出力信号、和信号に含まれる各妨害
波の振幅をそれぞれα、β、γとし、可変減衰器２３の
減衰量をＳとすれば、 β；γ−８α　　　　　　　　（１１ この状態から可変減衰器２３の変化量をΔＳとしたとき
、出力信号中の妨害波成分が零となったとすれば、 ｒ−（Ｓ＋ΔＳ）α＝０　　　　（２１から　ΔＳ　＝
　−−Ｓ　　　　　　　　（３）α となる。一方（１）式よりＳ＝（γ−β）／αであるか
らこれを（３）弐に代入してΔＳ−β／αとなる。

従って第１図妨害波打ち消し部５の可変減衰制御部２２
では、低域通過フィルタ１９　、２０の出力比を求める
ことによって可変減衰器２３の最適減衰量を決定するこ
とができる。

以上述べたことから和信号に含まれる妨害波をどのレベ
ルまで除去できるかは、とりわけ差信号に含まれる妨害
波および出力信号に残留する妨害波の検出精度如何にか
かってくる。このため本発明では微弱な妨害波を精度よ
く検出する方法を見い出し応用したもので、構成が簡単
で高性能な妨害波除去受信方式となっている。以下、こ
れについて詳述する。

なお、本発明方式において上記各妨害波の振幅α、β、
Ｔの検出は、テレビジョン映像信号（変調内容）の影響
を避けるため、好ましくは垂直帰線消去期間において行
うのがよい。

第３図に本発明方式において重要な機能を果たす妨害波
周波数測定部１２を含んだ妨害波レベル検出部の構成を
示す。第３図は妨害波の数が単一のときはその周波数を
、また妨害波が複数あるときにはそれら妨害波のレベル
を比較して最大レベルの妨害波周波数を検出測定する妨
害波周波数測定部１２と、検出測定された妨害波周波数
と同一周波数に制御される発振器１４の出力（この発振
器は出力レベルが一定であることが必要）と妨害波入力
との零ビートをつくることにより、妨害波入力のレベル
を決定して取り出す妨害波抽出部３１より構成されてい
る。

妨害波周波数測定部１２では希望波の占有帯域内に混入
している妨害波の周波数を検出測定するため、混合器３
２においてスイープ信号発生器３３の出力信号と、前述
の妨害波のみを含む差信号とを混合し、混合出力がある
レベルを越えると、その出力信号を妨害波周波数決定回
路３６に取り込む。また、同回路において妨害波の周波
数を決定するために、混合器３５においてスイープ信号
発生器３３の出力信号と基準周波数信号発生器３４の出
力信号とを混合し、その出力を妨害波周波数決定回路３
６に取り込んでいる。ここでスイープ信号の代わりに周
波数をステップ状に変化させた信号を用いてもよいし、
またスイープ信号発生器３３の発振周波数が精度よく得
られれば基準周波数信号発生器３４は不要となる。

スイープ信号発生器３３が１回のスイープを終えた時点
では、妨害波周波数決定回路３６において、妨害波が複
数ある場合、第４図示のような各レベルおよび周波数情
報を持って各妨害波が配置される。これらの中からレベ
ルの最も大きいものに着目してその妨害波の周波数を出
力することになる（第４図示の例では妨害波Ｕｚ） 第３図に示す周波数制御回路１３は妨害波周波数決定回
路３６から供給される妨害波の周波数情報に基づき、電
圧制御発振器（ＶＣＯ）などからなる発振出力レベル一
定の発振器１４の発振周波数を制御する。発振器１４の
出力と妨害波たとえば第１図の差信号、出力信号、和信
号との零ビートを最終的な妨害波のレベルとして、混合
器１５〜１７および低域通過フルタ１８〜２０によって
得る。混合器１５〜１７の局部発振入力信号としての発
振器１４の出力と、妨害波の周波数とは同一であるから
、混合器１５〜１７の出力を低域通過フィルタ１８〜２
０に通すことにより得られる妨害波の雑音量が大巾に減
少し、妨害波のレベルα、β、Ｔを正確に求めることが
できる。

（発明の効果） 以上述べてきたことから本発明方式を実施することによ
り、たとえばスポイラディックＥ層反射などによってテ
レビジョン信号に混入した任意の周波数の妨害波（ＡＭ
変調波、ＦＭ変調波または単一周波妨害）を完全に除去
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック線図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）は第１図示の実施例の動作を
説明するベクトル図で、第２図（ａ）は希望波と妨害波
の到来方向関係図で、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の関
係から導出されるベクトル図、 第３図は本発明方式に使用する妨害波レベル検出部の構
成を示すブロック線図、 第４図は第３図示の回路構成中とくに妨害波周波数測定
部の動作を説明するための図、第５図、第６図は従来の
改良さだダイパーシティ受信方式のそれぞれの基本的構
成を示すブロック線図と、その動作を説明するためのベ
クトル図である。 １、　２．４Ｌ　４２・・・受信アンテナ３・・・入力
回路部　　　　４・・・妨害波レベル検出部５・・・妨
害波打ち消し部 ６、　７．１５．１６．１？、　３２．３５・・・混合
器８・・・局部発振器　　　　９・・・ハイブリット回
路１０・・・和信号　　　　　　１１・・・差信号１２
・・・妨害波周波数測定部 １３・・・周波数制御回路　　１４・・・発振器１８、
１９．２０・・・低域通過フィルタ２１・・・π／２ラ
ジアン位相回路 ２２・・・可変減衰器制御部　２３・・・可変減衰器２
４・・・加算器　　　　　　２５・・・移相器制御部２
６・・・移相器　　　　　　３１・・・妨害波抽出部３
３・・・スイープ信号発生器 ３４・・・基準周波数信号発振器 ３６・・・妨害波周波数決定回路 ４３・・・加減算回路　　　　４４・・・Ａ−Ｂ４５・
・・Ｂ−Ａ　　　　　　　４６・・・Ａ＋Ｂ４７・・・
極性切換回路　　　４８・・・π／２ラジアン移相回路
４９・・・振幅調整回路　　　５０・・・Ａ−Ｂ５１・
・・合成回路　　　　　５２・・・合成出力第 （ａ） ７ンデナ２　　　　　　　　　　　アンテナ１ヒーー〇
−÷ ２図 （ｂ） −二譬塙θ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の間隔をもって配設された２本の受信アンテナ
   と、その２本の受信アンテナのそれぞれの出力を加算す
   る第１の加算回路と、前記２本の受信アンテナの出力相
   互間において減算を行う減算回路と、前記第１の加算回
   路と前記減算回路との出力を加算する第２の加算回路と
   、前記第１の加算回路または前記減算回路から前記第２
   の加算回路までの間に設けられ、前記減算回路から前記
   第２の加算回路間に前記第１の加算回路から前記第２の
   加算回路間に対して９０度の位相差を与える位相手段と
   、同じく前記第１の加算回路または前記減算回路から前
   記第２の加算回路までの間に設けられた振幅を変化させ
   る手段と、前記減算回路の出力と同一周波数でかつ所定
   のレベルを有する連続波を発生させる連続波発生回路と
   、その連続波発生回路の出力を局部発振入力として前記
   振幅を変化させる手段の入力を周波数変換する第１の周
   波数変換回路と、同じく前記連続波発生回路の出力を局
   部発振入力として前記第２の加算回路の出力を周波数変
   換する第２の周波数変換回路と、それら第１および第２
   の周波数変換回路出力の直流分レベルをそれぞれα、β
   としたとき、β／αなる演算を行う演算回路とを備え、
   前記振幅を変化させる手段の振幅変化量を前記演算回路
   の出力により制御することを特徴とする妨害波除去受信
   方式。 ２、特許請求の範囲第１項記載の妨害波除去受信方式に
   おいて、掃引信号を局部発振入力とする周波数変換回路
   を備え、その周波数変換回路に前記減算回路の出力を供
   給してベースバンド信号に変換し、当該ベースバンド信
   号に現われた妨害波の周波数を電圧に変換し、得られた
   電圧により発振器の発振周波数を制御し得るように、前
   記連続波発生回路を構成したことを特徴とする妨害波除
   去受信方式。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の妨害波除
   去受信方式において、前記第１の加算回路と前記減算回
   路とを１個のハイブリット回路で構成したことを特徴と
   する妨害波除去受信方式。