JPS6376590A - 伝送信号再生装置 - 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、多重伝送システムに係り、特に映像信号にデ
ィジタル符号化した音声などを多重して伝送するに有効
な伝送方式を受信する伝送信号再生装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル符号化されたＰＣＭ音声と映像信号を多重す
る方法については、昭和５８年６月発行財団法人電波技
術協会編の衛星放送受信技術調査会報告書第１部「衛星
放送受信機」などで報告されているが、現行ＮＴＳＣの
映像信号に５　、７２７２　ＭＨｚ　の副搬送波を用い
てＰＣＭ音声を多重しているため。

現行の地上テレビジョン放送の帯域を満足せず。

地上テレビジョン放送に用いることは困難である。

一方、現行地上テレビジョン放送への多重伝送の可能性
を昭和５８年１月に日本放送出版協会より発行された日
本放送協会編の放送技術双ｔ２ｒ放送方式」の２０５頁
に記載されているが、高品質音声２チヤネルを伝送する
ための約ＩＭビット／秒の伝送容量を確保できる方式に
ついては記載されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、現行地上テレビジョン放送に高品質の
音声信号を多重伝送する方式が無かった。

本発明の目的は、振幅変調された信号に他の信号を多重
伝送する場合、それらの信号を安定に受信再生するため
の再生装置を提供することにあり特に現行地上テレビジ
ョン放送に高品質なディジタル符号化した音声信号など
の信号を多重伝送する伝送方式を安定に受信再生するに
有効な伝送信号再生装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、珈幅変調された搬送波に直交関係を持たせ
て変調し多重伝送された他の信号を復調する受信機にお
いて、前記振幅変調信号復調用の搬送波再生回路に間欠
動作する位相検波回路を設けることにより、達成される
。

〔作用〕

間欠動作する位相検波回路は映像の水平あるいは垂直同
期信号期間など映像信号による変調が一定している期間
で位相検波出力で搬送波再生回路の帰還制御する。それ
によって、搬送波再生回路の出力搬送波が安定になるの
で、多重された信号を安定に復調することが可能となる
。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例として現状の地上放送テレビジ
ョンにディジタル符号化した音声信号分多重伝送した場
合の受信機の例を第１図に示す。

１はアンテナ、２は高周波増幅回路、３は周波数変換回
路、４は受信機用の再生ＶＳＢフィルタ、５は中間周波
増幅回路、６は映像信号検波回路、７は映像信号増幅回
路、８は色差信号復調回路、９は原色信号復調回路、１
０はブラウン管、ｎｉ！８声中間周波増幅回路、１２は
音声ＦＭ検波回路、１３は音声信号出力端子、１４は帯
域通過フィルタ、１５は同期検波回路、１６は搬送波再
生回路、１７は位相検波回路、１８は映像信号の安定期
間検出回路、１９は切替スイッチ、２０は低域通過フィ
ルタ、２１は電圧制御発振器、２２は符号識別回路、２
３はクロック再生回路、２４はディジタル信号処理回路
、２５はディジタル・アナログ変換回路（以下ＤＡＣと
略す）。

２６はディジタル符号化して伝送された音声信号の出力
端子である。

アンテナ１より入力したテレビジョン信号を高周波増幅
回路２で増幅し１周波数変換回路３で復調用の中間周波
に周波数変換し、受信機用の再生ＶＳＢフィルタ４５！
：介し、中間周波増幅回路５で増幅する。選局は周波数
変換回路６の局部発振周波数を変えることで行なわれる
。中間周波増幅回路５で増幅された信号から映像信号帯
域につい℃は映像信号検波回路６で検波し、映像信号増
幅回路７の出力の輝度信号と色差信号復調回路８の出力
の色差信号とから原色信号復調回路９でＲ，Ｇ、Ｂの三
原色を得、ブラウン管１０に映し出す。

一方、音声信号帯域については、音声中間周波増幅回路
１１で増幅し、音声ＦＭ検波回路１２で検波復調し℃音
声信号出力端子１３に音声信号を得る。。

以上は従来のテレビシコン受信機と同一である。

以上に加えてディジタル符号化した音声信号を復調する
ために１周波数変換回路６の出力を、帯域通過フィルタ
１４により多重伝送されたディジタル符号化した音声信
号帯域を選択して増幅し、同期検波回路１５において、
搬送波再生回路１６で再生された搬送波に同期した信号
を用いて搬送波の振幅変調成分に直交した成分で変調さ
九た信号を検波復調する。その結果得られた信号を符号
識別回路２２を用いて誤り率の少ない点でディジタル符
号にし、ディジタル信号処理回路２４で伝送途中で生じ
た誤りを誤り検出訂正符号を用いて検出訂正する。クロ
ック再生回路２３は同期検波回路１５の出力の信号から
伝送りロックを抽出する回路で、同期検波回路１５の出
力の信号の誤り率の少ない点（いわゆるアイパターンの
最大開口部）でディジタル符号化するために必要である
。誤り検出訂正された後のディジタル信号をＤＡＣ２５
でアナログ信号に変換して音声信号に戻してディジタル
符号化した音声信号の出力端子２６に得る。

搬送波再生回路１６では、帯域通過フィルタ１４の出力
である搬送波と電圧制御発振器２１出力との位相差を位
相検波回路１７で検出し、切替スイッチ１９およびルー
プフィルタである低域通過フィルタ２０を介して電圧制
御発振器２１に負帰還する。電圧制御発振器２１の出力
が再生された搬送波となり、同期検波回路１５の検波用
搬送波となる。ここで、映像信号の安定期間検出回路１
８では映像信号の水平同期信号期間など映像信号による
搬送波の変調が一定している期間を検出し、切替スイッ
チ１９を制御して、安定な期間のみに位相検波回路１７
の出力を低域通過フィルタ２０に通過させるため、安定
に搬送波を再生できる。なお、一般に搬送波再生回路１
６内部の位相検波回路１７にアナログ乗算器を用いる場
合には、位相検波回路１７０入力（帯域通過フィルター
４の出力と電圧制御発振器２１の出力）は互いに一位相
差を有しているため、同期検波回路１５で代用してもか
まわない。その時には１位相検波回路１７を削除し、切
替スイッチ１９の入力を同期検波回路１５の出力に接続
する。

本実施例によれば、切替スイッチ１９と安定期間検出回
路１８によって搬送波再生回路１６が制御されるため、
水平同期信号期間など一定の場合によって変調されてい
る搬送波が比較的安定している期間の位相差だけで負帰
還の制御対象とし、その他の映像信号などで変調を受け
ている期間など安定度の低い期間では負帰還の制御対象
としないので安定に搬送波を再生できディジタル符号化
して多重伝送された音声信号を安定に再生できる効果が
ある。

上記実施例で伝送した信号を生成する送信機の一実施例
２第２図に示す。３１は音声信号入力端子３２はＦＭ変
調器、３３は音声信号搬送波発生器、６４は映像信号入
力端子、３５はマ）　ＩＪククス回路、５６は輝度信号
処理回路、６７は色差信号処理回路、３８は加算回路、
３９は映像変調器、４０は映像信号搬送波発生器、４１
はディジタル符号化して伝送する音声信号の入力端子、
４２はアナログ・ディジタル変換器（以下ＡＤＣと略す
）、４Ｓはディジタル信号処理回路、４４は低域通過フ
ィルタ、４５は９０度位相器、４６はディジタル符号化
した音声信号用の変調器、４７は加算器、４８は残留側
波帯振幅変調用の送信ＶＳＢフィルタ、４９は加算器、
５０はアンテナである。

音声信号入力端子６１からの音声信号で音声信号搬送波
発生器３５からの音声用搬送波をＦＭ変調器３２におい
てＦＭ変調する。映像入力端子３４に入力されたＲＧＥ
の三原色信号をマトリックス３５で輝度信号と色差信号
とに分けおのおの輝度信号処理回路３６と色差信号処理
回路６７で処理した後、加算器３８で加算する。加算後
の信号で映像信号搬送波発生器４０からの搬送波を映像
変調器５９を用いて５変調し送信ＶＳＢフィルタ４８で
テレビジョン放送帯域に帯域制限して加算器４９で音声
信号と加算し℃アンテナ５０より送信する。

以上については、従来の地上伝送のテレビジョン放送と
同一である。以上の信号に高品質な音声を伝送するため
に以下を追加する。

多重する音声信号を入力端子４１に加え、音声信号をＡ
ＤＣ４２でディジタル信号に変換し、ディジタル信号処
理回路４３で伝送中に生じろ誤りを検出訂正するための
符号を追加したり、インタリーブ処理などをほどこし、
ディジタル符号の伝送レートに適した低域通過フィルタ
４４を介して不要な高域成分を削除する。このディジタ
ル符号化した音声で、９０度移相器４５を介し″′ｃ９
０度移相された映像信号搬送波をディジタル符号化した
音声信号用の変調器４６で変調し、加算器４７で映像信
号で変調された搬送波と加算する。その結果、映像用の
搬送波。

は、映像信号とディジタル符号化した音声信号と直交関
係で変調されることとなる。

変調されるスペクトルを第３図に示し、映像の搬送波の
映像信号とＰＣＭ音声信号との変調状態のベクトル図を
第５図に示す。第６図の５１は映像信号のＶＳＢフィル
タ後のスペクトル、５２はＦＭ変調された音声信号のス
ペクトル、５３にディジタル符号化した音声信号のスペ
クトルを示す。ここで。

映像信号スペクトル５１とディジタル符号化した音声信
号のスペクトル５２とは直交で多重するため第３図では
２段に分け℃示した。またディジタル符号化した音声信
号は伝送レートＩＭビット／秒とし伝送ロールオフ率α
５で搬送波を変調した場合のスペクトルを示している。

第３図において２映像搬送波に対して−０，７５ＭＨｚ
以下のスペクトラムについては残留側波帯振幅変調とす
るＶＳＢフィルタによって減衰されている。

４．２ＭＨｚまでは映像信号が４．５　ＭＨｚ近傍には
音声搬送波がＦＭ変調されたスペクトラムが存在してい
る。

映像搬送波に対して±０．７５　ＭＨｚについては両側
波帯が送信されるため、一般の振幅変調（ＤＳＢ　）と
考えて良い。その両側波帯を有している搬送波に直交し
て±Ｑ、７５　ＭＨｚ　以内の信号分ディジタル符号の
１と０に相当させて振幅Ａと−Ａとで変調すると、搬送
波のベクトルは映像信号を１とした場合部ωｃｔ±Ａ虐
ωｃ　ｔ　　　　　　　（１７となる。ここでωＣは搬
送波の角周波数である。

（１）式を展開すると である。

ここで受信された映像信号へのディジタル符号化した音
声信号からの妨害会考える。映像信号検波回路が［有］
ωｃｔで同期検波し又いるものについてはＡの値にかか
わらず邸ωｃｔの係数のみ（すなわち映像信号のみ）が
再生され妨害とはならない。

また映像信号検波回路が包絡線検波をし℃いろものにつ
いてはＡの値を１より下げることで妨害を軽減できる。

例えばＡを０．１とすると２β−５２−中１．００５　
　となり、１に比べて０．００５の信号（約−４０ｄＢ
）が影響するが、映像信号のＳＮ比は１１０ｄＢ以上あ
れば実用上問題ないと考える。

一方、映像信号からディジタル符号化した音声への妨害
は、第１図に示すように同期検波回路１５で搬送波に直
交した成分のみを復調することで排除できる。信号レベ
ル対雑音の比（以下ＳＮ比と呼ぶ）について考えると、
映像信号のＳＮ比が４０ｄＢが実用レベルとすると、帯
域幅がディジタル符号化した音声信号の伝送帯域幅ＩＭ
Ｈｚに比べ約４倍であるため、ディジタル符号化した音
声信号のＳＮ比は４６ｄＢとなるが、変調レベルＡを０
．１とすると伝送ＳＮ比は２６ｄＢ程度となる。

一方ディジタル信号のＳＮ比とピットエラーレートとの
関係を一般的な二値信号で考えてもＳＮ比が＋７．４ｄ
Ｂで１０−４である。映像信号のＳＮ比が４０ｄＢの場
合にはディジタル符号化した音声信号の伝送ＳＮ比は２
６　ｄＢであり、ディジタル信号の伝送として実用上充
分な値である。

本発明の他の実施例を第５図に示す。第１図と同一符号
のものは同一機能を示す。６１は同期検波回路、６２は
π／２移相器であるａ第１図と異なる点は映像信号によ
る変調が比較的安定な期間を検出する安定期間検出回路
１８の入力を映像検波回路６の出力の代りに帯域通過フ
ィルタ１４の出力を電圧制御発振器２１の出力をπ／２
移相器６２でπ／２移相した信号で同期検波回路６１で
同期検波することで、振幅変調した映像信号を検波し、
その出力で安定期間を検出することである。これにより
、入力から映像検波回路６の出力と入力から同期検波回
路１５までの遅延時間差変動を軽減でき、さらに安定な
復調を可能とする。

本実施例によれば、入力から同期検波回路１５の入力ま
でと、入力から安定期間検出回路１８マでの信号杼路が
ほぼ同一であり、周囲温度などの変化による回路の遅延
時間変動にともなう時間差の変動を軽減できるので、さ
らに安定な搬送波再生を可能とし、ディジタル符号化し
て多重伝送された音声信号を安定に再生できる効果があ
る。

第６図に本発明のさらに他の実施例を示す。６５は変調
安定期間検出回路である。第１図と同一符号のものは同
一機能を示す。変調安定期間検出回路６３は搬送波再生
回路を安定にさせるように送信側から送らｎた直交成分
無変調期間を同期検波回路１５の出力から検出して、そ
の期間の位相誤差だけを用いて搬送波再生回路のループ
を負帰還させたり、同期検波回路１５の出力が異常とな
った場合に位相誤差を搬送波再生用の誤差信号としない
ようにさせたりするものである。

本実施例によれば、同期検波回路１５の出力が安定な期
間だけ位相誤差信号を搬送波再生に用いるので安定な搬
送波再生を可能とし、ディジタル符号化して多重伝送さ
れた音声信号を安定に再生できる効果がある。

第７図に本発明のさらに他の実施例を示す。６４は平均
値回路であり、第５図および第１図と同一符号のものは
同一機能を示す。平均値回路６４は搬送波再生回路ある
いは送信側の直交多重の安定性を増すためにたとえば映
像信号の水平同期信号期間の一水平期間ごとに直交多重
信号を反転させて三水千期間の平均値で直交成分が零と
なるような変調信号の場合に特に有効となり、水平同期
信号期間の位相誤差を切替スイッチ１９で得、その出力
を平均値回路６４で二水千期間以上の偶数水平期間の平
均をとることで直交多重された信号の影響を軽減するも
のである。なお、その平均値回路の構成例を第８図に示
す。６５は平均値回路入力端子。

６６は切替スイッチ、６７は遅延器、６８は加算器。

６９は平均値回路出力端子である。切替スイッチ６６が
最初の水平期間の同期信号期間だけ端子イに接し、同期
信号期間以外に端子口に接し５次の水平期間の同期信号
期間で端子ハに接する。遅延器６７の遅延時間を水平期
間とすれば、最初の水平期間が終り１次の水平期間の同
期信号期間で切替スイッチ６６が端子ハに接している時
に端子イより得た位相誤差信号が遅延器６７の出力に表
われ、加算器６８で加算され平均値が得られる。

本実施例によれば、直交多重成分が平均的に零となる期
間だけ位相誤差を検出し、かつ平均値で搬送波再生用に
位相誤差を用いるので安定な搬送波再生を可能とし、デ
ィジタル符号化して多重伝送された音声信号を安定に再
生できる効果がある。

第９図に本発明の別の実施例を示す。７０は周波数変換
回路、７１は帯域通過フィルタであり、第５図および第
１図と同一符号のものは同一機能を示す。第５図および
第１図と異なる点は、ディジタル符号化して多重伝送さ
れた音声信号を復調する周波数を映像信号復調用の周波
数より下げろために１周波数変換回路７０および帯域通
過フィルタ７１分設けたことである。

本実施例によれば１周波数変換回路６の出力の中間周波
数（日本の地上放送テレビジョンでは５８、７５　Ｊ／
Ｈｚが一般的に多く用いられる）で映像信号の復調を行
ない、周波数変換回路７０の出力のさらに周波数の低い
中間周波（例えば５ＭＨｚ程度）でディジタル符号化し
て多重伝送された音声信号の復調を行なうので、同期検
波回路１５に用いる搬送波再生回路１６で再生された搬
送波の回路遅延時間などによる位相誤差が周波数が低く
なることにより軽減され、安定にディジタル符号化して
多重伝送された音声信号を復調することのできる効果が
あるＯ 本発明のさらに別の実施例を第１０図に示す。第９図と
同一符号のものは同一機能を示す。７０は周波数変換回
路、７２は混合回路、７３は電圧制御形の局部発揚器、
７４は基準信号発生器、第９図の第二の周波数変換回路
を混合回路７２と電圧制御形の局部発振器７３で構成す
る。

第９図と異なる点は、第９図では搬送波再生回路受で再
生され搬送波の映像信号と直交され又変調されたディジ
タル符号化した音声信号に同期して同期検波回路１５で
検波しているのに比べ、第１０図ではディジタル符号化
した音声信号による変調と映像信号による変調とが直交
関係にあり、ディジタル符号化した音声信号による変調
の直流成分が少ない乙と分利用して、基準信号発生器７
４と搬送波を含む中間周波信号との位相差を位相検波回
路１７と低域通過フィルタ２０で検出し、電圧制御形の
局部発振器７３に帰還することで、中間周波数の搬送波
を基準信号発生器の出力と同期させる。

本実施例によれば、基準周波数７４の周波数に復調用の
中間周波数が一致する負帰還ループであるため、周波数
変換回路６などの周波数ドリフトなどによる復調周波数
ドリフトを署減でき、さらに安定に復調できろ効果があ
る。

以上、直交多重し℃伝送した信号を安定に再生する装置
につい℃示して来たが、直交多重されている信号を再生
するための入力である帯域通過フィルタ１４０入力は再
生ＶＳＥフィルタ４あるいは中間周波増幅回路５の出力
でも再生可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、搬送波再生回路に間欠動作する位相検
波回路を設け、入力信号の比較的安定な期間の位相誤差
だけで負帰還できるので、安定に搬送波を再生でき、多
重された信号を安定に復調できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明を
実施するための送信側の一実施例の構成図、第３図は本
発明の説明用のスペクトル図、第４図は本発明の説明用
のベクトル図、第５図は本発明の他の実施例の構成図、
第６図は本発明のさらに他の実施例の構成図、第７図は
本発明のさらに他の実施例の構成図−１第８図は本発明
の平均値回路の実施例構成図、第９図は本発明の別の実
施例の構成図、第１０図は本発明のさらに別の実施例の
構成図である。 ＋　４、．７１・・・・・・・・・帯域通過フィルタ１
５．６１・・・・・・・・・同期検波回路１６・・・・
・・・・・・・・・・・搬送波再生回路１７・・・・・
・・・・・・・・・・位相検波回路１８・・・・・・・
・・・・・・・・安定期間検出回路１９．６６・・・・
・・・・・切替スイッチ２０・・・・・・・・・・・・
・・・低域通過フィルタ２１・・・・・・・・・・・・
・・・電圧制御発振器２２・・・・・・・・・・・−・
・符号識別回路２４・・・・・・・・−・・・・・ディ
ジタル信号処理回路６２・・・・・・・・・・・・・・
・シ２移相器６３・・・・・・・・・・・・・・・変調
安定期間検出回路６４・・・・・・・・・・・・・・・
平均値回路７０．７０・・・・・・・・・周波数変換回
路７２・・・・・・・・・・・−・・混合回路７３・・
・・・−・・・・・・・・電圧制御形の局部発振器７４
・・・・・・・・・・・・・・・基準信号発生器代理人
　弁理士　小　川　勝　男 粥ｊ図 策４図 柴８図 手続補正書（自発） 昭和６１年特許願第　２１９３６５　　号補正をする者 同との、殻　特許出願人 名　、、、、　　　Ｃ５１０）株式会１ｔ　　日　立　
製　作　折代　　　理　　　人 補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の欄補正の内容 １　明細書第１１頁第２行の「第５図」ヲ「第４図」に
訂正する。 ２　明細書第１９頁第２行乃至第６行の「以上、・・・
可能である。」を次の通りに訂正する。 ［以上、直交多重して伝送する信号をディジタル符号化
した音声信号で説明したが、ディジタル・データなど他
の情報を伝送することも可能である。ｊ≠牛唖弓ヰ円 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搬送波を振幅変調して伝送する方式において前記搬
   送波の直交成分に多重変調して伝送される前記振幅変調
   信号以外の信号の受信復調用に間欠的に位相検波動作す
   る搬送波再生回路を設けたことを特徴とする伝送信号再
   生装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、映像信号の水平あ
   るいは垂直同期信号など映像信号の比較的安定な期間を
   検出する安定期間検出回路、その期間は前記搬送波再生
   回路の位相検波出力を前記搬送波再生回路の帰還制御に
   用い、それ以外の期間は帰還制御に用いない制御回路と
   を設けたことを特徴とする伝送信号再生装置。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記直
   交成分に多重変調する信号が無く映像信号の変調のみの
   期間を検出する直交多重期間検出回路、およびその検出
   期間のみ前記位相検波動作出力を用いて前記搬送波再生
   回路の帰還制御する制御回路を設けたことを特徴とする
   伝送信号再生装置。 ４、特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記位
   相検波動作出力を平均化する平均値回路前記直交成分に
   多重変調する信号の平均値が零となる期間を検出する零
   期間検出回路、およびその検出期間のみ平均値回路を動
   作させ前記搬送波再生回路の帰還制御をする制御回路を
   設けたことを特徴とする伝送信号再生装置。