JP2005536081A - 二次ナイキスト・スロープ・フィルタ - Google Patents

Abstract

テレビジョン受信機で使用するテレビジョン復調回路は、中間周波数テレビジョン信号などのテレビジョン信号からベースバンド映像および音声出力を生成する。Ｉ、Ｑ復調回路は、テレビジョン信号を同調周波数の同相（「Ｉ」）局部発振器信号および直交位相（「Ｑ」）局部発振器信号と混合してベースバンドＩおよびＱ信号を生成する。ベースバンドＩおよびＱ信号は、低域フィルタとナイキスト・スロープ・フィルタに入力される。ナイキスト・スロープ・フィルタは、ベースバンドＩおよびＱ信号に関して、ナイキスト・スロープ応答を生成し、同調テレビジョン・チャネルに隣接するチャネルを減衰する。ナイキスト・スロープ・フィルタは少なくとも２つの零交差を有する伝達関数を含み、同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルを減衰するノッチ・フィルタ応答を提供する。例えば、伝達関数は同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルの音声搬送周波数、色搬送周波数、および画像周波数を減衰する３つの零交差を有する。Ｓドメインで表現される伝達関数は、分子に実数、分母に複素数を有する全域通過分数伝達関数を含む。上記Ｉ、Ｑ復調回路を含むテレビジョン受信機が開示される。

Description

（関連出願の参照）
本出願は、２００２年５月２８日出願の「Ｑｕａｄｒａｔｉｃ Ｎｙｑｕｉｓｔ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｆｏｒ Ａ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ」と題された米国仮特許出願第６０／３８３９３７号（特許文献１）の利益を主張する。
（技術分野）
本発明は、テレビジョン同調の分野に関し、より詳細には、テレビジョン信号を復調するためのベースバンド・フィルタに関する。

一般的に、テレビジョンは、無線周波数テレビジョン信号を復調して映像および音声信号を生成する回路を含む。映像および音声信号はそれぞれテレビジョン画像および音声を形成するのに必要な情報を提供する。極超短波（「ＵＨＦ」）／超短波（「ＶＨＦ」）チューナは、テレビジョン受信機内にある１つのタイプの回路である。一般的に、ＵＨＦ／ＶＨＦチューナは、複数のチャネルを含む無線周波数（「ＲＦ」）テレビジョン信号を受信する。チャネルは搬送周波数上で変調される。搬送周波数は、ＵＨＦスペクトルまたはＶＨＦスペクトルの範囲内である。テレビジョンは特定のチャネル（例えば、チャネル２）を受信するように設定または同調される。Ｕ／Ｖチューナは選択したチャネルに基づいてＲＦテレビジョン信号を処理し、中間周波数（「ＩＦ」）信号を生成する。米国では、テレビジョン受信機で使用される中間周波数は４５．７５ＭＨｚに設定されている。

テレビジョン受信機は、また中間周波数処理を実行する回路を含む。これらのＩＦテレビジョン回路は、通常、表面弾性波（「ＳＡＷ」）フィルタを使用する。ＳＡＷフィルタは復調に先立って（すなわち、映像および音声信号を抽出する前に）ＩＦ信号を調整する。ＳＡＷフィルタは、所望のチャネル（すなわち、選択したチャネル）に隣接するチャネルに関連するエネルギー帯域を消去するかまたは抑制する。このために、ＳＡＷフィルタは、ＩＦ信号のためのナイキスト・スロープ帯域通過応答を提供する。

図１は、従来技術のテレビジョン受信機の一実施形態を示すブロック図である。図１に示すように、Ｕ／Ｖチューナ１１０は、同調周波数のＲＦ信号を調整し、中間周波数（ＩＦ）信号に変換する。ＩＦ信号はＳＡＷフィルタ１２０に入力される。ＳＡＷフィルタ１２０の出力信号はＩＦプロセッサ１３０に入力される。一般的に、ＩＦプロセッサ１３０は、テレビジョン信号を復調してベースバンド映像および音声信号を生成する。

上記のように、ＳＡＷフィルタはナイキスト・スロープ応答を提供する。図２ａは種々のナイキスト・スロープ応答を示す。図２ａに示すように、スロープ２００は理想ナイキスト・スロープを示す。理想ナイキスト・スロープはフィルタ応答の最大エネルギーの０．５のところで画像周波数（Ｆ_ｐ）と交差することに留意されたい。また、図２ａは２つの非理想的ナイキスト・スロープを示す。図２ａに示すように、スロープ２１０の応答は理想ナイキスト・スロープ（すなわち、スロープ２００）より低い点のところで画像周波数（Ｆ_ｐ）と交差する。逆に、スロープ２２０は、理想ナイキスト・スロープより高い点のところで画像周波数（Ｆ_ｐ）と交差する。

図２ｂは、ＳＡＷフィルタの結果としての種々の波形応答を示す。理想波形応答である波形２３０は、理想ナイキスト・スロープ（すなわち、図２ａのスロープ２００）を提供するＳＡＷフィルタの結果である。追加の帯域外エネルギーを含む波形応答２４０は、図２ａに示す非理想的ナイキスト・スロープ２１０の結果である。また、情報帯域の信号をフィルタリングする波形応答２５０は、図２ａの非理想的ナイキスト・スロープ２２０の結果である
テレビジョン受信機でＳＡＷフィルタを使用する場合、非理想的ナイキスト・スロープ（図２ａの２１０および２２０）およびそれに対応する波形応答（図２ｂの２４０および２５０）は同調外れの結果である。特に、ＳＡＷフィルタが適当な中央周波数でフィルタに同調していない場合、ナイキスト・スロープ（例えば、ナイキスト・スロープ２１０および２２０）の偏移が発生する。次いで、このＳＡＷフィルタの同調外れが望ましくない波形応答を引き起こす（例えば、図２ｂの波形２４０および２５０）。

また、図１に示すように、テレビジョン回路は自動周波数追尾検出回路１４０を含む。一般的に、自動周波数追尾（ＡＦＴ）検出回路１４０は、ベースバンドの音声および映像信号に基づいて、同調信号の実際の搬送周波数とテレビジョン受信機の局部発振器の周波数との間のオフセットを決定する。例えば、テレビジョン受信機回路は、９０ＭＨｚの搬送周波数で入力された信号を処理することができる。この例では、ＡＦＴ検出回路１４０は０．２ＭＨｚのオフセットを生成することができる（すなわち、実際の搬送周波数はテレビジョン受信機の局部発振器の周波数と０．２ＭＨｚだけ異なる）。帰還に基づいて、ＵＶチューナ回路１１０は、オフセットを補償して搬送周波数をより高精度に追尾する。さらに、図１に示すように、ＡＦＴ検出回路１４０はＳＡＷフィルタ１２０に追尾情報を提供する。特に、追尾情報は、ＳＡＷフィルタ１２０を同調させ、追尾されたＩＦ周波数に集中する周波数応答を提供する。
米国仮特許出願第６０／３８３９３７号

ＳＡＷフィルタの使用によって引き起こされる望ましくない特性を除去するフィルタ内のナイキスト・スロープ応答を生成することが有利である。

テレビジョン受信機で使用するテレビジョン復調回路は、ベースバンド映像および音声出力を生成する。Ｉ、Ｑ復調回路は復調するためのテレビジョン信号（例えば、中間周波数信号）を受信する。Ｉ、Ｑ復調回路は、テレビジョン信号を同調周波数（すなわち、テレビジョンが現在同調しているチャネルの周波数）の同相（「Ｉ」）局部発振器信号および直交位相（「Ｑ」）局部発振器信号と混合してベースバンドＩおよびＱ信号を生成する。ベースバンドＩおよびＱ信号はフィルタによって調整される。一実施形態では、ベースバンドＩおよびＱ信号は低域フィルタ（ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）およびナイキスト・スロープ・フィルタに入力される。ナイキスト・スロープ・フィルタは、ベースバンドＩおよびＱ信号に関して、ナイキスト・スロープ応答を生成し、同調テレビジョン・チャネルに隣接するチャネルを減衰する。

一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタは少なくとも２つの零交差を有する伝達関数を含み、同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルを減衰するノッチ・フィルタ応答を提供する。例えば、ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数は、同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルの音声搬送周波数での零交差を含むことがある。別の実施形態では、伝達関数は同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネル（例えば、低い周波数のテレビジョン・チャネル）の音声搬送周波数、色搬送周波数、および画像周波数を減衰する３つの零交差を有する。ナイキスト・スロープ・フィルタの一実施形態では、Ｓドメインで表現される伝達関数は分子に実数、分母に複素数を有する全域通過分数伝達関数を含む。ナイキスト・スロープ・フィルタは、伝達関数が同じ符号の分子項のみを含むようにインバータを備える。

一実施形態では、復調回路はテレビジョン受信機内に組み込まれる。テレビジョン受信機は、復調回路への入力に適した入力無線周波数（「ＲＦ」）テレビジョン信号を処理するダウンコンバータ回路を含む。一実施形態では、ダウンコンバータ回路は二重ダウンコンバージョン方式を活用する。第２の実施形態では、ダウンコンバータ回路は一重ダウンコンバージョン方式を活用する。

２００２年５月２８日出願の「Ｑｕａｄｒａｔｉｃ Ｎｙｑｕｉｓｔ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｆｏｒ Ａ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ」と題された米国仮特許出願第６０／３８３９３７号（特許文献１）の開示を参照により本明細書に明示的に組み込むものとする。
図３は、本発明のフィルタを組み込んだ受信機の一実施形態を示すブロック図である。受信機回路３００は、入力として、無線周波数（「ＲＦ」）テレビジョン信号を受信し、出力として、ベースバンド映像信号（「画像」）およびＩＦ音声信号（「ＳＩＦ」）を生成する。一般的に、受信機３００は、ＲＦテレビジョン信号をＩＦ信号に変換するダウンコンバータ／同調可能フィルタ（ｔｕｎａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ）３１０を含む。また、受信機３００は、ＩＦ信号を復調して画像およびＳＩＦ信号を生成する復調回路を含む。

この実施形態では、ダウンコンバージョン機能がダウンコンバータ３１０、位相同期ループ３９０、および電圧制御発振器３８０によって実行される。一般的に、ダウンコンバータ３１０は、電圧制御発振器３８０を用いてＲＦ入力信号をＩＦ信号に変換する。位相同期ループ３９０は、入力ＲＦ信号の位相を局部発振器信号の位相に同期させる。
受信機３００が直接復調方式を採用する場合、ダウンコンバータ３１０は同調可能バンドパス・フィルタに置き換えられる。一般的に、直接復調方式では、ＲＦ信号は直接復調される（すなわち、復調装置への入力はフィルタリングされたＲＦ信号である）。同調可能バンドパス・フィルタ３１０は、受信機３００の同調チャネルのためにＲＦ信号をフィルタリングする。

同調可能バンドパス・フィルタ／ダウンコンバータ３１０から出力された直接復調方式の実施形態のＩＦ信号またはＲＦ信号は、ミキサ３０７および３２０のＲＦポートに入力される。図３に示すように、電圧制御発振器３８０は、２つの信号、すなわち、同相局部発振器信号（「Ｉ」）および直交位相局部発振器信号（「Ｑ」）を生成する。Ｑ信号はＩ信号から９０度位相シフトしている。ミキサ３０７および３２０は同相および直交位相の中間周波数テレビジョン信号およびＩ／Ｑ局部発振器信号からベースバンド信号を生成する。
受信機３００の復調装置部分は、また、音声中間搬送周波数（「ＳＩＦ」）を抽出するミキサ３３０を含む。図３に示すように、調整されたＲＦ入力信号（直接復調）またはダウンコンバートされたＩＦ信号がミキサ３３０のＲＦポートに入力される。電圧制御発振器３８０は、ミキサ３３０に結合され、ＬＯポートを駆動する。ミキサ３３０は調整されたＲＦ／ダウンコンバートされたＩＦ信号および局部発振器信号を混合して、出力成分として音声中間周波数信号を生成する。

図３に示すように、受信機の復調装置部分は、また、低域フィルタ（３４０および３５０）とナイキスト・スロープ・フィルタ３６０とを含む。以下の詳述するように、低域フィルタ（３４０および３５０）とナイキスト・スロープ・フィルタ３６０の全応答は、復調ベースバンド・テレビジョン信号を生成する。特に、ナイキスト・スロープ・フィルタはナイキスト・スロープ応答を生成し、同調チャネルに隣接するチャネルを消去する。

図４は、テレビジョン受信機内のＵ／Ｖチューナ（図３のＵ／Ｖチューナ３１０）の一実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、Ｕ／Ｖチューナ３１０は二重のダウンコンバージョンを実行する。図４に示すように、ＲＦテレビジョン信号はＵ／Ｖチューナに入力される。ＲＦテレビジョン信号は、５５ＭＨｚ〜８８０ＭＨｚの範囲内の１つの基本周波数を有する。この実施形態では、第１のダウンコンバージョン回路は、同調可能バンドパス・フィルタ４１０および４３０と、自動利得制御（「ＡＧＣ」）回路４２０および４４０と、局部発振器回路４４５と、ミキサ４５０とを含む。第１のダウンコンバージョン回路は、ＲＦテレビジョン信号を処理してこの信号を４５．７５ＭＨｚの第１の中間周波数に変換する（すなわち、５５ＭＨｚ〜８８０ＭＨｚの入力周波数範囲から４５．７５ＭＨｚの第１のＩＦ周波数にダウンコンバートする）。例えば、入力ＲＦテレビジョン信号が８８０ＭＨｚの基本周波数を含む場合、第１のダウンコンバージョン回路は、８８０ＭＨｚのＲＦ信号を４５．７５ＭＨｚの第１の中間周波数信号に変換する。同様に、入力ＲＦ信号が２２０ＭＨｚの基本周波数を含む場合、第１のダウンコンバージョン回路は４５．７５ＭＨｚの第１の中間周波数信号を生成する。

ＲＦ周波数帯域は第１のＩＦに変換される。周波数範囲を変換するために、局部発振器４４５（図４）は可変局部発振器信号を生成する。局部発振器信号は、９２５．７５ＭＨｚから１００．７５ＭＨｚの範囲の周波数を有する。例えば、入力ＲＦ信号が８８０ＭＨｚの基本周波数を有する場合、局部発振器４４５は同調して９２５．７５ＭＨｚの信号を生成し、ミキサ４５０の出力で４５．７５ＭＨｚ（すなわち、９２５．７５ＭＨｚ−８８０ＭＨｚ）の第１の中間周波数を生成する。
画像信号ｆ_１はミキサ４５０の出力信号である（すなわち、画像信号ｆ_１はＲＦ信号を局部発振器４４５の局部発振器信号と混合して生成される）。例えば、５５ＭＨｚの基本周波数を有するＲＦ入力信号は１００．７５ＭＨｚの周波数を有する局部発振器と混合され、４５．７５ＭＨｚの第１の高調波を生成する（ＲＦ（１００．７５ＭＨｚ）−ＬＯ（５５ＭＨｚ）＝４５．７５ＭＨｚ）。次いで、４５．７５ＭＨｚに集中するこの第１の高調波は、１００．７５ＭＨｚの局部発振器周波数と混合して１５５．７５ＭＨｚ（４５．７５ＭＨｚ＋１００．７５ＭＨｚ＝１５５．７５ＭＨｚ）の画像が生成される。画像周波数は回路が適切に動作するために抑制が必要である。

図４の実施形態では、第１のダウンコンバージョン回路は同調可能バンドパス・フィルタ４１０および４３０を含む。バンドパス・フィルタ４１０は入力ＲＦ信号周波数に基づいて同調する。バンドパス・フィルタ４３０は、入力ＲＦ信号の基本周波数である５５ＭＨｚ〜８８０ＭＨｚの範囲の中央周波数で選択的にフィルタに同調する。
ＩＦバンドパス・フィルタ４６０、ＡＧＣ回路４７０、ミキサ４８０、および局部発振器４７５を含む第２のダウンコンバージョン回路は、ＲＦ信号を第１の中間周波数（４５．７５ＭＨｚ）から第２の中間周波数（１０．５ＭＨｚ）に変換する。ＩＦ２複合フィルタ４８５は、ＩＦ２テレビジョン信号を処理して同調チャネル音声搬送波（Ｆ_ｓ）および同調チャネル映像搬送波（Ｆ_ｐ）を抽出する。ＡＧＣ回路４９０は色搬送周波数の追加の利得を提供する。

図５は、Ｕ／Ｖチューナの別の実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、Ｕ／Ｖチューナ（図３の３１０）は一重ダウンコンバージョン方式を使用する。この実施形態では、一重ダウンコンバージョン回路は、同調可能バンドパス・フィルタ５１０および５２０、自動利得制御（「ＡＧＣ」）回路５１５、５２５、５４５、および５８０、局部発振器回路５３５、およびミキサ５３０を含む。一重ダウンコンバージョン回路は、ＲＦテレビジョン信号を処理してこの信号を２０ＭＨｚの中間周波数信号に変換する（すなわち、５５ＭＨｚ〜８８０ＭＨＺの入力周波数範囲から２０ＭＨｚのＩＦ周波数にダウンコンバートする）。例えば、入力ＲＦテレビジョン信号が８８０ＭＨｚの基本周波数を含む場合、第１のダウンコンバージョン回路は８８０ＭＨｚのＲＦ信号を２０ＭＨｚの中間周波数信号にダウンコンバートする。

ＲＦ周波数の帯域はＩＦ周波数に変換される。周波数範囲を変換するために、局部発振器５３５（図５）は可変発振器信号を生成する。局部発振器信号は、８６０ＭＨｚ〜３５ＭＨｚの周波数範囲を有する。例えば、入力ＲＦ信号が８８０ＭＨｚの基本周波数を有する場合、局部発振器５３５は同調して８６０ＭＨｚの信号を生成し、ミキサ５３０の出力で２０ＭＨｚ（すなわち、８８０ＭＨｚ−８６０ＭＨｚ）の中間周波数を生成する。
ＩＦ１バンドパス・フィルタ５４０は、２０ＭＨｚのＩＦ周波数のＩＦテレビジョン信号をフィルタリングする。ＡＧＣ回路５４５は、ＩＦテレビジョン信号の利得を提供し、ＩＦ１複合フィルタ５５０は、ＩＦ１テレビジョン信号を処理して同調チャネル音声搬送波（Ｆ_ｓ）と同調チャネル画像搬送波（Ｆ_ｐ）とを抽出する。ＡＧＣ回路５６０は色搬送周波数の追加の利得を提供する。

図６は、ナイキスト・スロープ・フィルタの一実施形態によって実現される周波数応答を示す図である。図６は、テレビジョン受信機による同調のための６ＭＨｚチャネルの波形を示す。チャネルは、画像搬送周波数（Ｆ_ｐ）上で変調される画像成分、色搬送周波数（Ｆ_ｃ）上で変調される色成分、および音声搬送周波数（Ｆ_ｓ）上で変調される音声成分を含む。図６に示すテレビジョン・チャネル波形はベースバンド・テレビジョン信号である。したがって、画像搬送周波数（Ｆ_ｐ）は０ＭＨｚ、色搬送周波数は３．５８ＭＨｚ、音声搬送周波数は４．５ＭＨｚである。

図６は、また、同調テレビジョン・チャネルに隣接するチャネル（例えば、周波数が低い隣接チャネル）を示す。隣接チャネルの相対成分が同調チャネルに関連して示されている。特に、１．５ＭＨｚの隣接音声搬送波（Ｆ_ａｓ）が同調チャネルの画像搬送波の下に示されている。また、隣接色搬送波（Ｆ_ａｃ）および−２．４ＭＨｚ、および−６．０ＭＨｚの隣接画像搬送周波数（Ｆ_ａｐ−１）がそれぞれ同調チャネルの画像搬送周波数の下に示されている。
図６に示すように、本発明のナイキスト・スロープ・フィルタは理想に近いナイキスト・スロープ応答を実現する。ナイキスト・スロープ周波数応答は図６の曲線７１０で示されている。図６に示すように、ナイキスト・スロープ周波数応答は、０ＭＨｚで画像搬送周波数と交差し、テレビジョン・チャネルの画像搬送周波数の全エネルギーの約半分（０．５）を減衰する。

本発明のナイキスト・スロープ・フィルタは、また隣接チャネル消去を提供する。一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタ応答は少なくとも２つの零交差を含む。図６に示す実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタ応答は３つの零交差を含む。この応答は、隣接テレビジョン・チャネルを消去する３つのノッチ・フィルタを提供する。一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタは、隣接チャネルの画像搬送周波数、色搬送周波数、および音声搬送周波数成分の抑制を最大限にするノッチ・フィルタを含む。特に、図６に示すように、ナイキスト・スロープ・フィルタ応答は、−０．５ＭＨｚ（隣接音声搬送周波数）、−２．４ＭＨｚ（隣接色搬送周波数）、および−６．０ＭＨｚ（隣接画像搬送周波数）の３つの零列交差を含む。

図６は、また、低域フィルタ（例えば、図３の低域フィルタ３４０および３５０）の例示としての周波数応答を示す（応答曲線７００）。この実施形態では、低域フィルタ応答７００は、同調チャネルの画像搬送周波数（０ＭＨｚ）に集中する中央通過周波数を有する。図６で７２０で示される第３の応答曲線は、低域フィルタおよびナイキスト・スロープ・フィルタの全伝達応答（すなわち、曲線７００および７１０の応答の組み合わせ）を表す。

図７は本発明の復調回路の一実施形態を示す。この実施形態では、ミキサ３０７（図３）が二重平衡ミキサ４５５で実施され、ミキサ３２０（図３）が二重平衡ミキサ４７０で実施されている。図７に示すように、同相局部発振器信号であるＩ信号の差動入力が二重平衡ミキサ４５５に入力され、直交位相局部発振器信号であるＱ信号の差動入力が二重平衡ミキサ４７０に入力される。差動ＩＦ入力（例えば、同調可能バンドパス・フィルタ３１０の出力）は二重平衡ミキサ４５５および４７０の両方に入力される。二重平衡ミキサ４５５および４７０はそれぞれ電流源４５８および４６０のバイアスがかかっている。

二重平衡ミキサ４７０（Ｑチャネル）の差動出力は低域フィルタ４５０に入力される。同様に、二重平衡ミキサ４５５（Ｉチャネル）の差動出力は低域フィルタ４４５に入力される。一実施形態では、低域フィルタ（４４５および４５０）はバタワース低域フィルタとして構成される。この実施形態では、低域フィルタ４５０は抵抗器４４６および４４９と、コンデンサ４５１および４４７と、バイポーラ・トランジスタ４５７とからなる。同様に、低域フィルタ４４５は抵抗器４５２および４５４と、コンデンサ４５３および４５６と、バイポーラ・トランジスタ４５８とからなる。図７に示すように、低域フィルタ４５０の出力はフィルタリングされたベースバンドＱ信号であり、低域フィルタ４４５の出力はフィルタリングされたベースバンドＩ信号である。

一実施形態では、Ｓドメインで表現されるＩチャネルのバタワース低域フィルタの伝達関数は以下の通りである。

また、Ｓドメインで表現されるＱチャネルのバタワース低域フィルタの伝達関数は以下のように表現できる。

ここで、

図７は、また、本発明の二次ナイキスト・スロープ・フィルタの一実施形態を示す。一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタは二次フィルタを備える。ナイキスト・スロープ・フィルタは、二次Ｉ、Ｑ復調装置を使用して理想に近いナイキスト・スロープを提供する。この実施形態では、二次スロープ・フィルタは２つのインバータ（４１０および４２０）を含む。これらのインバータは、同相（Ｉ）および直交位相（Ｑ）信号を反転して負極性のＩおよびＱ信号を生成する。負極性のＩおよびＱ信号は、正極性のＩおよびＱ信号と共に、差動Ｉ、Ｑペアを構成する。差動Ｉ、Ｑペアは二次ナイキスト・スロープ・フィルタに入力される。この実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタはコンデンサ４３４、４３５および４３６と抵抗器４３１、４３２および４３３で実施される。複数のトランジスタ（４２５、４３０、４４０、４６１、４６２、４６３、および４６４）も使用してナイキスト・スロープ・フィルタが構成される。一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを含む。特に、ＢＪＴトランジスタ４６１、４６２、および４６３のエミッタはそれぞれ可変抵抗器４３３、４３２、および４３１を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は６０マイクロアンペア（μＡ）を生成し、可変抵抗器は１６キロオームの値に設定されている。図７に示すように、コンデンサ４３４は正極性のＱ入力をトランジスタ４４０のベースに結合し、コンデンサ４３５は負極性のＩ入力をトランジスタ４４０のベースに結合し、コンデンサ４３６は負極性のＱ入力をトランジスタ４２５のベースに結合する。一実施形態では、コンデンサ４３４は１２．７ピコファラッド（ｐＦ）の値を有し、コンデンサ４３５は３．６０ｐＦの値を有し、コンデンサ４３６は１ｐＦの値を有する（すなわち、Ｃ１＝１２．７ｐＦ，Ｃ２＝３．６ｐＦ、Ｃ３＝１ｐＦ）。

一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数は全域通過フィルタを含む。伝達関数はＳドメインで表現される。伝達関数は少なくとも二次関数である。一実施形態では、伝達関数は分子に実数、分母に複素数を含む。ナイキスト・スロープ・フィルタは伝達関数が同じ符号の分子項のみを含むようにインバータを含む。特に、ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数は次のように表現できる。

ここで、
Ｓ１＝ｊｗＣ１Ｒ
Ｓ２＝ｊｗＣ２Ｒ
Ｓ３＝ｊｗＣ３Ｒ
分母は以下のように因数分解できる。

したがって、フィルタの伝達関数は以下のようにも表現できる。

ここで、

図８は、低域フィルタおよびナイキスト・スロープ・フィルタの全応答曲線の一実施形態を示す。応答曲線が適用され、ベースバンドのテレビジョン信号がフィルタリングされる。図８の周波数応答曲線は、ｘ軸に示す周波数ｘに正規化されている。減衰ｙａｌｌ（ｘ）はｘの関数として示されている。バタワース低域フィルタの実施形態では、Ｘの関数として実現される低域フィルタの伝達関数は、以下のように表される。

ナイキスト・スロープ伝達関数は、以下のように表される。

本発明のナイキスト・スロープ・フィルタは、ＩＦ ＳＡＷフィルタ内でナイキスト・スロープを実施する方法に比べていくつかの利点を有する。発明の背景で述べたように、ＳＡＷフィルタはＳＡＷフィルタの帯域通過特性を有する入力周波数を追尾するために調整を必要とする。これとは対照的に、ナイキスト・スロープ・フィルタでは追尾も同調も不要である。さらに、ＩＦ ＳＡＷフィルタを実施するとテレビジョン信号に群遅延が発生する。ナイキスト・スロープ・フィルタを使用すればそのような群遅延は発生しない。また、ＳＡＷフィルタでは、１２〜２０ｄＢのテレビジョン信号の大きな挿入損が発生する。さらに、ＩＦ ＳＡＷフィルタは熱依存度が高い。ＳＡＷフィルタの熱依存度が高いため、同調のための追尾の問題が発生する。

本発明のナイキスト・スロープ・フィルタを使用することで、Ｉ、Ｑ復調装置が入力信号に位相同期している限り、追尾も同調も不要である。ＳＡＷフィルタ実施形態と比較して、ナイキスト・スロープ・フィルタではよりよいナイキスト・スロープが得られ、隣接チャネルがさらに消去される。さらに、ナイキスト・スロープ・フィルタには有意な信号損は発生しない。したがって、人間が感知する歪を除去するのに必要な５５ｄＢのＳ／Ｎ比を容易に達成することができる。

従来技術のテレビジョン受信機の一実施形態を示すブロック図である。 種々のナイキスト・スロープ応答を示す図である。 ＳＡＷフィルタの結果としての種々の波形応答を示す図である。 本発明のフィルタを組み込んだ受信機の一実施形態を示すブロック図である。 テレビジョン受信機内のＵ／Ｖチューナの一実施形態を示すブロック図である。 Ｕ／Ｖチューナの別の実施形態を示すブロック図である。 ナイキスト・スロープ・フィルタの一実施形態によって実現される周波数応答を示す図である。 本発明の復調回路の一実施形態を示す図である。 低域フィルタおよびナイキスト・スロープ・フィルタの全応答曲線の一実施形態を示す図である。

符号の説明

３００ 受信機
３１０ 同調可能バンドパス・
フィルタ
３０７、３２０、３３０ ミキサ
３４０、３５０ 低域フィルタ
３６０ ナイキスト・スロープ・フィルタ
３８０ 電圧制御発振器
３９０ 位相同期ループ
４１０、４３０ 同期可能バンドパス・フィルタ
４２０、４４０ 自動利得制御回路（「ＡＧＣ」）
４４５ 局部発振器
４６０ ＩＦバンドパス・フィルタ
４８５ ＩＦ２複合フィルタ

Claims (18)

1. テレビジョン復調回路であって、
   テレビジョン信号を受信し、前記テレビジョン信号を同調テレビジョン・チャネルの同相（「Ｉ」）局部発振器信号および直交位相（「Ｑ」）局部発振器信号と混合してベースバンドＩ信号およびベースバンドＱ信号を生成するＩ、Ｑ復調装置と、
   前記Ｉ、Ｑ復調装置に結合され、前記ベースバンドＩ信号およびベースバンドＱ信号をフィルタリングする低域フィルタと、
   ナイキスト・スロープ応答を生成し、同調テレビジョン・チャネルに隣接するチャネルを減衰することで前記ベースバンドＩ信号およびベースバンドＱ信号を受信し、映像信号を生成するナイキスト・スロープ・フィルタとを備えるテレビジョン復調回路。
2. 前記ナイキスト・スロープ・フィルタが少なくとも２つの零交差を有する伝達関数を含み、同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルを減衰するノッチ・フィルタ応答を提供する、請求項１に記載のテレビジョン復調回路。
3. 少なくとも２つの零交差を有する前記伝達関数が、前記同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルの音声搬送周波数での零交差を有する伝達関数を含む、請求項２に記載のテレビジョン復調回路。
4. 少なくとも２つの零交差を有する前記伝達関数が、前記同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルの音声搬送周波数、色搬送周波数、および画像周波数を減衰する３つの零交差を有する伝達関数を含む、請求項２に記載のテレビジョン復調回路。
5. 前記伝達関数が全域通過分数伝達関数を含む、請求項１に記載のテレビジョン復調回路。
6. 前記伝達関数が分子に実数、分母に複素数を含む、請求項１に記載のテレビジョン復調回路。
7. 前記ナイキスト・スロープ・フィルタが前記ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数が同じ符号の分子項を含むようにインバータを備える、請求項１に記載のテレビジョン復調回路。
8. 前記低域フィルタがバタワース応答を有する低域フィルタを備える、請求項１に記載のテレビジョン復調回路。
9. テレビジョン受信機であって、
   無線周波数（「ＲＦ」）テレビジョン信号を受信し、中間周波数（「ＩＦ」）テレビジョン信号を生成するダウンコンバータ回路と、
   前記ダウンコンバータ回路に結合され、ＩＦテレビジョン信号を受信し、映像信号を生成する復調回路とを備え、前記復調回路が、
   テレビジョン信号を受信し、前記テレビジョン信号を同調テレビジョン・チャネルの同相（「Ｉ」）局部発振器信号および直交位相（「Ｑ」）局部発振器信号と混合してベースバンドＩ信号およびベースバンドＱ信号を生成するＩ、Ｑ復調装置と、
   前記Ｉ、Ｑ復調装置に結合され、前記ベースバンドＩ信号およびＱ信号をフィルタリングする低域フィルタと、
   ナイキスト・スロープ応答を生成し、前記同調テレビジョン・チャネルに隣接するチャネルを減衰することで前記ベースバンドＩ信号およびベースバンドＱ信号を受信し、映像信号を生成するナイキスト・スロープ・フィルタとを備えるテレビジョン受信機。
10. 前記ダウンコンバータ回路が二重ダウンコンバージョン回路を備える、請求項９に記載のテレビジョン受信機。
11. 前記ダウンコンバータ回路が一重ダウンコンバージョン回路を備える、請求項９に記載のテレビジョン受信機。
12. 前記ナイキスト・スロープ・フィルタが少なくとも２つの零交差を有する伝達関数を含み、前記同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルを減衰するノッチ・フィルタ応答を提供する、請求項９に記載のテレビジョン受信機。
13. 少なくとも２つの零交差を有する前記伝達関数が、前記同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルの音声搬送周波数での零交差を有する伝達関数を含む、請求項１２に記載のテレビジョン受信機。
14. 少なくとも２つの零交差を有する前記伝達関数が、前記同調テレビジョン・チャネルに隣接するテレビジョン・チャネルの音声搬送周波数、色搬送周波数、および画像周波数を減衰する３つの零交差を有する伝達関数を含む、請求項１２に記載のテレビジョン受信機。
15. 前記伝達関数が全域通過分数伝達関数を含む、請求項９に記載のテレビジョン受信機。
16. 前記伝達関数が分子に実数、分母に複素数を含む、請求項９に記載のテレビジョン受信機。
17. 前記ナイキスト・スロープ・フィルタが前記ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数が同じ符号の分子項を含むようにインバータを備える、請求項９に記載のテレビジョン受信機。
18. 前記低域フィルタがバタワース応答を有する低域フィルタを備える、請求項９に記載のテレビジョン受信機。

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