JP2518375B2

JP2518375B2 - Ｆｍ復調装置

Info

Publication number: JP2518375B2
Application number: JP1024349A
Authority: JP
Inventors: 重教渋江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPH02203468A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、映像信号等、FM変調して記録された信号
の再生時の反転現象の防止を行なうFM復調回路に関す
る。

〔従来の技術〕

映像信号によりFM変調されたFM変調波を磁気テープ等
に記録し、また記録されたFM変調波を再生するようにし
た磁気記録再生装置では、再生時には磁気テープに記録
されたFM変調波を磁気ヘツド等により磁電変換して再生
FM変調波を得ている。

この場合、記録時において変調度の高いFM変調波が記
録された場合、後述するような問題が生ずる。「磁気記
録技術入門」（総合電子出版社）P80およびP84に示され
るように、一般的に有限ギヤツプ幅をもつ磁気ヘツドに
より信号を記録し、再生した場合の電磁変換特性は、第
５図に示すように6dBオクターブ理想特性曲線ａに対
し、スペーシング損失によりｂのようになり、またテー
プの厚み損失によりｃのようになり、さらに磁気ヘツド
のギヤツプ損によつてｄのような曲線となつて、総合的
には高周波領域が減衰したｅのような特性曲線となるこ
とが知られている。

映像信号は数MHzの周波数帯域をもつており、その映
像信号により変調されるFM変調波搬送周波数は４〜7MHz
となる。それがため、記録密度を高くして磁気テープの
利用効率を向上させるために、第５図の総合特性曲線ｅ
の減衰特性を示す部分をも含む周波数領域Ｆを使用して
いる。

第６図は、周知の一般的に磁気録画再生装置における
記録および再生系のブロツク回路図を示す。

同図において、（１）は映像信号入力端子であつて、
その入力端子（１）から供給された映像信号は、FM変調
の側波帯領域を強調して磁気記録することにより復調時
のSN比を改善するために、エンフアシス回路（２）によ
り高域周波数成分を強調した後、FM変調器（３）に供給
し、その発振周波数を変化させてFM変調波を得、そのFM
変調波を、記録側に切り換えられた記録再生切換スイツ
チ（４）を介して磁気ヘツド（５）に供給し、その磁気
ヘツド（５）によつて磁気テープ（６）に記録するよう
にしている。

再生時には、記録再生切換スイツチ（４）を再生側に
切り換え、記録時とは逆の操作によつて磁気テープ
（６）から記録されたFM変調波を磁気ヘツド（５）によ
り電機信号に変換して取り出し、イコライザー回路
（７）に供給している。このイコライザー回路（７）に
おいては、再生時において電磁変換特性が第５図のｅに
示すように高域周波数特性が劣化しているのを補正し、
そのイコライザー回路（７）の出力をリミツタ回路
（８）に導いて再生FM信号のゼロクロス点を検出し、振
幅変動成分を抑圧した後、FM復調回路（９）に供給され
る。パルスカウント型FM復調方式では、リミツタ回路
（８）の出力信号により一定パルス幅のパルス信号を発
生させ、このパルス信号を低域通過濾波器（10）に導い
て再生FM変調波の搬送波を除去しパルス列の平均値を出
力として取り出し、デエンフアシス回路（11）によつて
記録時にエンフアシス回路（２）により強調された部分
を元の周波数特性に戻して、記録時と同様の周波数特性
をもつた再生映像信号を再生出力端子（12）から得てい
る。

記録する映像信号の周波数を仮に2MHzとし、搬送波の
周波数を6MHzとすると、FM変調波の周波数スペクトルは
第７図に示すように搬送波J₀の前後の2MHzを隔てた位置
に、変調によつて生ずる側波帯周波数−J₁,＋J₁,−J₂,
＋J₂が現われるが、一般に低搬送波FM方式による磁気録
画再生装置では、上側帯波＋J₁,＋J₂は十分に記録され
ず、主に下側帯波−J₁,−J₂,J₀を記録、再生している。

上述の如き従来の磁気録画再生装置において、問題と
なるのは、映像信号入力端子（１）に加わる映像信号の
レベルが、たとえば第８図（Ａ）に示した波形のように
黒ピークレベルから白ピークレベルに変化する場合のよ
うな急しゆんな変化を示す場合、復調された映像信号に
反転現象が生ずることである。その原因について説明す
ると、記録時においてエンフアシス回路（２）により高
域周波数成分が強調されるので、第８図（Ａ）の波形は
同図（Ｂ）に示すような微分波形となり、この部分では
側帯波が強調されて磁気テープ（６）に記録される。

そのために、再生時においては、側帯波が強調された
部分においてFM搬送波が高周波に変化すると同時に第７
図に−J₁および−J₂が強調されて再生され、さらに電磁
変換特性が第５図に示すように、高域周波数成分が減衰
し中域周波数成分が上昇しているため一そう側帯波−J₁
および−J₂が強調され、この時の再生FM復調波は、第８
図（Ｃ）に示したように、同図（Ｄ）に示した側帯波成
分が本来の側帯波レベルよりも多く含まれた状態の波形
となる。同図（Ｃ）に示した波形はイコライザー回路
（７）の出力波形であり、そのイコライザー回路（７）
により周波数補正により側帯波成分は抑制されるが、第
８図（Ｃ）に示した再生FM変調波ゼロクロス・レベルＬ
のレベルから搬送波成分が、a₁,a₂で示したようにゼロ
クロス・レベルＬに交叉せずにはみ出してしまう。第６
図におけるリミツタ回路（８）はゼロクロス点を検出し
ているので、仮にa₁,a₂のようにゼロクロス点にかから
ないFM波が存在すると、リミツタ回路（８）の出力信号
中その部分が欠落して、第８図（Ｅ）中にｂで示すよう
に復調信号の急しゆんなレベル変化点において白レベル
が黒レベルに落ち込み、一般に呼ばれる反転現象が発生
し、見苦しい再生映像となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のFM信号処理装置は以上のように構成されている
ので、イコライザによつて高域を強調し、反転現象を抑
えようとすると復調信号のS/Nが劣化し、また逆にS/Nを
良好にしようとすれば反転現象が発生する。このように
反転現象の発生のため十分なS/Nを確保することができ
ないという問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、反転現象が抑圧でき、かつS/Nの良い復調
信号の得られるFM復調回路を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明におけるFM復調装置は、入力されたFM信号を
所定レベルのしきい値に対応してパルス波形に成形して
出力する第一のリミッタ回路と、入力されたFM信号の基
本波成分を抽出する基本波成分抽出手段と、基本波成分
抽出手段より抽出された基本波成分を第一のリミッタ回
路と同じ所定レベルのしきい値に対応してパルス波形に
成形して出力する第二のリミッタ回路とを有し、第一の
リミッタ回路および第二のリミッタ回路の出力信号に基
づいて、入力されたFM信号のピーク電位の位置のうち、
正のピーク電位の値が所レベルのしきい値より低くなる
反転現象発生位置、または負のピーク電位の値が所定レ
ベルのしきい値より高くなる反転現象発生位置を検出す
る反転現象発生位置検出手段、反転現象発生位置検出手
段により検出された反転現象発生位置において、第一の
リミッタ回路の出力信号、または第一のリミッタ回路に
入力されるFM信号に対して反転現象を補償する反転現象
補償手段、および反転現象補償手段により反転現象が補
償された信号をFM復調するFM復調手段を備えたものであ
る。

〔作用〕

反転現象発生位置検出手段は、FM波の正および負のピ
ーク値とリミツタ回路のしきい値とを比較して反転現象
が発生する各ピーク値の位置を検出する。反転現象補償
手段は、検出された各ピーク位置の電位を反転現象が発
生しない電位に補償する。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、端子（13）には磁気テープ上から再
生されたFM信号が供給されイコライザー回路（14）に導
かれて周波数特性の補正がなされる。第２図（Ａ）にイ
コライザー回路（14）出力信号を示している。イコライ
ザー回路（14）の出力信号Ａは、基本波成分を抽出する
基本波成分抽出手段を構成する微分回路（15）に供給さ
れ、イコライザー回路（14）出力信号Ａの正のピーク位
置、および負のピーク位置に零点を持つ信号に変換され
る。第２図（Ｂ）に微分回路（15）の出力信号を示す。
微分回路（15）の出力信号Ｂは、第二のリミッタ回路で
あるリミッタ回路（16）に供給され、第２図（Ｃ）に示
すように波形成形される。

他方、イコライザー回路（14）出力信号Ａは微分回路
（15）等の遅延を補償するための遅延イコライザー回路
（17）にも供給され、遅延イコライザー回路（17）の出
力信号は、更に第一のリミッタ回路であるリミッタ回路
（18）へと導かれる。リミッタ回路（18）の出力信号Ｄ
は、第２図（Ｄ）に示す波形となるが、従来例と同様
に、リミッタ回路（18）は第２図（Ａ）に示しているス
レツシヨールドレベルＬにおいてエロクロスを検出して
いるので、第２図（Ａ）におけるa₁,a₂点ではゼロクロ
スは検出されず、反転現象を生じる。しかし、リミツタ
回路（16）の出力信号Ｃは、イコライザー回路（14）の
出力信号Ａの正および負のピーク位置を検出しているの
で、第２図（Ａ）におけるa₁,a₂点においてもゼロクロ
スを生じ反転現象は起こつていない。リミツタ回路（1
6）の出力信号Ｃは、正エツジ抽出回路（19）と負エツ
ジ抽出回路（20）にそれぞれ入力され、正エツジ抽出回
路（19）出力には、第２図（Ｅ）に示すように、リミツ
タ回路（16）の出力信号Ｃの立ち上がり部分をパルスと
して取出す。このパルス幅はFM復調波の搬送波周波数で
決まり、最高約9MHzの搬送周波数を持つFM波の場合搬送
波周期の1/2程度すなわち50nSecのパルス幅としてい
る。同様に、負エツジ抽出回路（20）出力には第２図
（Ｆ）に示すようにリミツタ回路（16）の出力信号Ｃの
立ち下がり部分の約50nSecのパルスを取り出す。

次いで、リミッタ回路（18）の出力信号Ｄと、正エツ
ジ抽出回路（19）出力信号ＥはNAND回路（21）で演算さ
れ、NAND回路（21）の出力には第２図（Ｇ）に示す信号
が得られる。NAND回路（21）出力信号Ｇは、第２図
（Ａ）におけるa₂が本来ゼロクロスレベルＬ以下である
べきものがゼロクロスレベルＬより大きくなつているこ
とを示す信号である。

また、リミッタ回路（18）の出力信号Ｄは、インバー
タ回路（22）で反転された後、負エツジ抽出回路（20）
の出力信号ＦとAND回路（23）で演算され、AND回路（2
3）の出力信号には第２図（Ｈ）に示す信号が得られ
る。この信号Ｈは、第２図（Ａ）におけるa₁点が本来ゼ
ロクロスレベルＬ以上であるべきものが、ゼロクロスレ
ベルＬより小さくなつていることを示す信号である。こ
のようにNAND回路（21）、およびAND回路（23）の出力
信号G.Hは、イコライザー回路（14）の出力信号Ａある
いはリミッタ回路（18）の出力信号Ｄの反転現象を生じ
ている点でアクテイブとなる。すなわち、（15）ないし
（23）で反転現象発生位置検出回路（40）を構成してい
る。つぎに、この反転現象発生位置検出信号G,Hを用い
てリミッタ回路（18）の出力信号Ｄの反転現象を補償す
る反転現象補正回路の構成と動作を説明する。反転現象
補償回路（50）は、OR回路（24）とAND回路（25）で構
成されており、リミッタ回路（18）の出力信号Ｄと、AN
D回路（23）出力信号Ｈは、OR回路（24）に供給されて
演算され、OR回路（24）の出力信号は第２図（Ｊ）とな
り、第２図（Ａ）のa₁点における反転が補償される。次
にOR回路（24）の出力信号Ｊと、NAND回路（21）の出力
信号ＧはAND回路（25）に供給されて演算され、AND回路
（25）出力信号は第２図（Ｋ）に示す信号となり、第２
図（Ａ）におけるa₂点の反転も補償されて反転現象を生
じる点は全て補償された信号Ｋとなる。AND回路（25）
の出力信号ＫはFM復調器（26）で復調され、端子（27）
に出力される。

なお、上記実施例では、リミッタ回路（18）の出力信
号について反転補償を行なつたが、第３図に示すよう
に、遅延イコライザー回路（17）の出力信号について反
転補償を行なうこともできる。第３図においてNAND回路
（21）の出力信号ＧとAND回路（23）の出力信号Ｈが加
算器（28）で加算される。この出力波形を第４図（Ｍ）
に示している。次に遅延イコライザ回路（17）の出力信
号A₁（第４図（A₁）図示）と、加算器（28）の出力信号
Ｍが加算器（29）で加算され、第４図（Ｎ）に示す波形
となる。加算器（29）の出力信号Ｎはリミツタ回路（3
0）に供給されて波形成形され、第４図（Ｋ）に示す信
号となつて、第４図（A₁）に示すb₁,bの反転を起こすポ
イントでゼロクロスが復元された信号となる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、入力FM信号のゼロ
クロス欠落部分すなわち反転部分の位置を検出し、ゼロ
クロスを補償するようにしたので、反転を起こさない部
分については全く影響を及ぼすことなく、反転現象を抑
圧できるFM復調装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク回路図、第２図
はこの実施例の各部の信号波形図、第３図はこの発明の
他の実施例のブロツク回路図、第４図はこの実施例の各
部の信号波形図、第５図は磁気ヘツドにより映像信号を
磁気テープに記録、再生する場合の特性曲線図、第６図
は、磁気録画再生装置における従来の記録、再生系を示
すブロツク回路図、第７図は、FM変調波の側帯波説明
図、第８図はFM復調波の高変調時に生じる反転現象を説
明するための図である。（６）……磁気テープ、（14）……イコライザー回路、
（16），（18），（30）……リミツタ回路、（15）……
微分回路、（17）……遅延イコライザ回路、（19）……
正エツジ抽出回路、（20）……負エツジ抽出回路、（2
1）……NAND回路、（22）……インバータ回路、（2
3），（25）……AND回路、（24）……OR回路、（26）…
…FM復調器、（28），（29）……加算器、（40）……反
転現象発生位置検出回路、（50）……反転現象補償回
路。なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたFM信号を所定レベルのしきい値
に対応してパルス波形に成形して出力する第一のリミッ
タ回路と、前記入力されたFM信号の基本波成分を抽出す
る基本波成分抽出手段と、前記基本波成分抽出手段より
抽出された基本波成分を前記第一のリミッタ回路と同じ
所定レベルのしきい値に対応してパルス波形に成形して
出力する第二のリミッタ回路とを有し、前記第一のリミ
ッタ回路および前記第二のリミッタ回路の出力信号に基
づいて、前記入力されたFM信号のピーク電位の位置のう
ち、正のピーク電位の値が前記所レベルのしきい値より
低くなる反転現象発生位置、または負のピーク電位の値
が前記所定レベルのしきい値より高くなる反転現象発生
位置を検出する反転現象発生位置検出手段、前記反転現象発生位置検出手段により検出された反転現
象発生位置において、前記第一のリミッタ回路の出力信
号、または前記第一のリミッタ回路に入力されるFM信号
に対して反転現象を補償する反転現象補償手段、および前記反転現象が補償された信号をFM復調するFM復
調手段を備えたことを特徴とするFM復調装置。