JP2009536792A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、入力信号を受信しまた出力信号を生成する、特にテレビジョン信号を受信するためのフィルタ装置に関し、このフィルタ装置は、受動多相フィルタ（１０）によってナイキストスロープを形成する。

Description

本発明は、とくにテレビジョン信号を受信する装置のためのフィルタ装置、およびテレビジョン信号を受信するためフィルタ装置を有する装置に関する。

テレビジョン信号を受信するための装置におけるフィルタ装置としては、アナログテレビジョン信号を受信するものおよびデジタルテレビジョン信号を受信するものの双方が知られている。アナログテレビジョン信号では、残留側波帯変調によって伝送を行っている。これは、側波帯が非対称に設計されていることを意味している。ここでベースバンド信号を決定するため、両側波帯域および単側波帯域における振幅の差を互いに整列させるナイキストスロープが必要となる。

周知の受信装置においては、ナイキストスロープを、ＩＦ周波数域においてＳＡＷフィルタ（表面弾性波フィルタとも称される）と称される外部フィルタによって実現している。これらＳＡＷフィルタはチャネル選択性を生み出し、ナイキストスロープを形成する。世界中のテレビジョン標準規格における多様性により、異なるナイキストスロープを形成するＳＡＷフィルタが必要である。異なるナイキストスロープを形成するこれらＳＡＷフィルタは、帯域幅、中間周波数および両側帯域幅の点で異なる。

より最近の受信装置においては、多重標準規格テレビジョン信号の受信における新たな概念により、多くのＳＡＷフィルタの代わりにウィンドウＳＡＷフィルタを用いられるようになっている。外部ＳＡＷフィルタは、内部選択性によっても回避できる。どちらの場合も、アナログテレビジョン信号受信を実現可能とするためにはナイキストスロープの統合化を実現しなければならない。

一般的に、ウィンドウＳＡＷフィルタはデジタルテレビジョン信号の受信に用いられる。

本発明の目的は、ナイキストスロープと共に残留側波帯変調信号を受信するための、とくにテレビジョン信号の受信を行うためのフィルタ装置を設計することにある。このフィルタ装置は、ハイブリッドテレビジョン受信における統合化に関する経費削減が必要であり、アナログおよびデジタルテレビジョン信号受信に対する共通のフィルタを有する。フィルタ装置は、両側波帯域の振幅の少なくとも大部分を単側波帯域の振幅に整列させなければならない。本発明の目的は、さらに、フィルタ装置を含むテレビジョン信号受信装置を得ることにある。

本発明による本目的は、請求項１および請求項９における特徴によって達成される。更なる好適な実施形態を従属請求項に記載する。

有利なことに、本発明によれば、入力信号を受信し、また出力信号を生成することができる、とくにテレビジョン信号を受信するフィルタ装置を提供し、このフィルタ装置は、受動多相フィルタによってナイキストスロープを形成する。このように、本発明フィルタ装置は、ウィンドウＳＡＷフィルタと共に用いることができ、デジタルテレビジョン信号を受信するためにも使用することができる。

受動多相フィルタが少なくとも１個または複数個の簡単な受動多相フィルタ段を有する場合、特に好ましい。

異なるテレビジョン標準規格に対応するフィルタ装置を使用するために、装置が複数個の簡単な受動多相フィルタ段を有することは好都合である。

特に好ましいのは、抵抗器Ｒ_２を介して各入力位相（_ψ）を同一位相の出力に接続し、さらに、キャパシタＣを介して位相（_ψ）の入力を次の位相（_ψ+９０°）の出力にそれぞれ接続し、抵抗器Ｒ_１を介して位相（_ψ）の入力を反転出力（_ψ＋１８０°）にそれぞれ接続するように設計した第１の簡単受動多相フィルタ段を備える構成である。

抵抗器Ｒを介して各入力位相（_ψ）を同一位相（_ψ）の出力に接続し、さらにキャパシタＣを介して位相（_ψ）の入力を次の位相（_ψ＋９０°）の出力にそれぞれ接続する第２の簡単な受動多相フィルタ段を設計する場合はさらに好都合である。

少なくとも１個の第１の簡単受動多相フィルタ段を用いる場合、特に好ましい。加えて、第１の簡単受動多相フィルタ段の前後にも、必要に応じてさらに異なる多相フィルタ段を設ける場合も好都合である。ここにおいて、一連の個別の受動多相フィルタ段を相互に切替えることができる。

能動素子の必要性が無いので、良好な直線性を達成する点でとくに有利である。このナイキストフィルタは、隣接チャネルからの干渉を減少または阻止するため、画像周波数を抑制するためのフィルタにも拡張することができる。

本発明におけるこれらおよび他の様態を、以下に説明する実施形態から明らかになるであろう。

図１は、アナログテレビジョン信号（ＡＴＶ）を受信するためのナイキストスロープを有する外部ＳＡＷフィルタを示し、図２は、デジタルテレビジョン信号（ＤＴＶ）を受信するためのウィンドウＳＡＷフィルタを示す。ここにおいて、それぞれのフィルタにおける、曲線３，４の下方における所望のチャネル１，２は、各々、フィルタの伝達関数に対応して選択される。このため、図３に、ベースバンドおよび復調テレビジョン信号におけるナイキストスロープのグラフを示す。ベースバンドにおいて、複合復調テレビジョン信号は、０Ｈｚに対して対称な両側波帯域（ＤＳＢ）およびより高いビデオ周波数を備える単側波帯域（ＳＳＢ）を備えている。画像搬送波は復調後の０Ｈｚに位置する。ベースバンド内のナイキストスロープは０Ｈｚ付近で機能し、ＤＳＢ信号をＳＳＢ信号のレベルに整列するラインに移行させる。

図４に示すように、本発明は受動多相フィルタ１０によってナイキストスロープによるフィルタリングを実行することを提案するものである。複合復調は０°、９０°、１８０°および２７０°において４相信号を生ずる。これらの４個の位相を、１個または複数個の簡単な受動多相フィルタ段１１，１２，１３を備える受動多相フィルタ１０に供給する。ここにおいて、フィルタ段１１、１２、１３は、例えば図５ａまたは図６ａに示すようなフィルタ段における１個を有することができる。

図５ａによる簡単な受動多相フィルタは、抵抗器Ｒ_２を介して各入力位相を同一位相の出力に接続するよう形成する。同時に、キャパシタＣを介して位相_ψの入力を次の位相（
_ψ＋９０°）の出力に接続する。抵抗器Ｒ_１を介して位相_ψの入力を反転した出力（_ψ
+１８０°）にそれぞれ接続する。

図５ａにおいて、フィルタ段の左側に０°、９０°、１８０°および２７０°の位相シフトによる合計４個の入力があり、各入力位相（_ψ）は、抵抗器Ｒ_２である抵抗器２１，２２，２３，２４を介して右側の同一位相（_ψ）の出力に接続する。同時に、例えば位相０°の入力を位相９０°の出力へなどのように、コンデンサＣを介して位相（_ψ）の入力を次の位相（_ψ＋９０°）に出力にそれぞれ接続する。それに応じて、例えば位相０°の入力を位相１８０°の出力へといったように、抵抗器Ｒ_１である抵抗器２５，２６，２７，２８を介して位相_ψの入力を反転出力（_{ψ+１８０°）}に接続する。

図５ａによる簡単な受動多相フィルタ段は、［数１］の伝達関数Ｈ_１（ｐ）を有する。

この伝達関数は、［数２］に示す虚周波数ｆ_０１に基づくゼロ位置、および［数３］に示す負の実周波数ｆ_ｘ1に基づく極を有する。

振幅応答特性｜Ｈ｜を、図５ｂにおいて、周波数ｆの関数として示す。周波数ｆ＝０における伝達関数の絶対値は、［数４］となる。

図６ａは、他の簡単な受動多相フィルタ段３０を示し、図６ａの左側における各入力（_ψ）を、抵抗器Ｒである抵抗器３１，３２，３３，３４を介して図６ａの右側における同一位相（_ψ）の出力に接続することで形成する。同時に、Ｃコンデンサ３５，３６，３７，３８を介して、位相（_ψ）の入力を次の位相（（_ψ）＋９０°）の出力に接続する。
この伝達関数は［数５］となる。

この伝達関数は、［数６］に示す虚周波数ｆ_０２に基づくゼロ位置、および［数７］に示す負の実周波数ｆ_ｘ２に基づく極を有する。

振幅応答特性｜Ｈ｜を、図６ｂにおいて、周波数ｆの関数として示す。周波数ｆ＝０における伝達関数の絶対値は、［数８］である。

ナイキストスロープを形成するためには、図５ａによる簡単な受動多相フィルタ段は好適である。この段におけるゼロ位置は、テレビジョン標準規格ＩおよびＬに対してはｆ_０＝−１．２５ＭＨｚ、テレビジョン標準規格Ｍ、Ｎ、Ｂ、Ｇ、ＤおよびＫに対しては−０．７５ＭＨｚを有する両側波帯域における負の末端にセットすることができる。さらに、ｆ＝０の場合、伝達関数の絶対値を１／２にセットすると、−６ｄＢとなる。このため、Ｒ１＝３＊Ｒ２という結果となる。

様々なテレビジョン標準規格に対する一つのナイキストスロープを使用し、また多様な処理を管理するため、本発明によれば、ゼロ位置を、とくに０Ｈｚの近傍の低周波数にシフトすること、および図３に、周波数の関数としての振幅を表すグラフで示したように両側波帯信号における高い負の周波数を、簡単な受動多相フィルタ段を付加することによって抑制することを提案する。

ここで、他の簡単な受動多相フィルタ段を図５ａおよび図６ａによる段に付加することができる。Ｎ段の受動多相フィルタを使用する場合、累積伝達関数の絶対値は、［数９］となる

複数の異なる段を使用することにより、さらなる周波数域にわたる画像周波数利得および通過帯域における振幅波形の最適化が可能となる。

図７は、ナイキストスロープが、処理のバリエーションまたは温度変動の結果、０Ｈｚまたは−６ｄＢでそれぞれ転向し、またゼロ位置が周波数に依存していることを示す。このように、負の周波数によってより強力に増幅された画像コンテンツはより一層の正の周波数を示し、その逆もまた同様である。このことは、処理のバリエーションおよび起こり得る温度変動は、出力信号の特性において全く影響がないということを意味している。

従来技術によりアナログテレビジョン信号を受信するためのナイキストスロープを有する外部ＳＡＷフィルタを示す図である。 デジタルテレビジョン信号を受信するためのナイキストスロープを有するウィンドウＳＡＷフィルタを示す図である。 ベースバンドにおけるナイキストスロープを有するグラフである。 本発明によるフィルタ装置の線図的説明図である。 簡単な受動多相フィルタ段の線図的説明図である。 周波数の関数とした振幅を示すグラフである。 簡単な受動多相フィルタ段の線図的説明図である。 周波数の関数としての振幅を示すグラフである。 周波数の関数としての振幅を示すグラフである。

Claims (9)

1. 入力信号を受信し、また出力信号を生成することができる、とくにテレビジョン信号を受信するフィルタ装置であって、このフィルタ装置は、受動多相フィルタによってナイキストスロープを形成することを特徴とするフィルタ装置。
2. 請求項１に記載のフィルタ装置において、前記受動多相フィルタは、望ましくは連続的に切替える、少なくとも１個または複数個の簡単な受動多相フィルタ段を有するものとしたフィルタ装置。
3. 請求項１に記載のフィルタ装置において、異なるテレビジョン標準規格において使用するために、前記受動多相フィルタをテレビジョン標準規格ごとに少なくとも１個または複数個の簡単な受動多相フィルタ段を有するものとしたフィルタ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタ装置において、第１の簡単な受動多相フィルタ段は、各入力位相を、抵抗器Ｒ_２を介して同一位相の出力に接続し、さらに、キャパシタＣを介して位相の入力を次の位相（_ψ＋９０°）の出力にそれぞれ接続し、抵抗器Ｒ_１を介して位相_ψの入力を反転出力（_ψ＋１８０°）にそれぞれ接続することによって設計したフィルタ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ装置において、第２の簡単受動多相フィルタ段（３０）は、各入力位相を、抵抗器Ｒを介して同一位相の出力に接続し、さらに、キャパシタＣを介して位相（_ψ）の入力を次の位相（_ψ＋９０°）の出力にそれぞれ接続することによって設計したフィルタ装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ装置において、少なくとも１個の第１の簡単受動多相フィルタ段を使用したフィルタ装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルタ装置において、前記第１の簡単な受動多相フィルタ段の前後にも、必要に応じてさらに異なる多相フィルタ段を設けたフィルタ装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタ装置において、前記フィルタ装置を集積回路のような電子コンポーネントとして実現したフィルタ装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタ装置を含むことを特徴とするテレビジョン信号受信装置。

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