JP2538627B2 - ゴ―スト除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、テレビジョン受像機等の受信装置内に設置
されるゴースト除去装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、テレビジョン受像機では、アンテナに直接受
信される信号に対して、付近の地形や建物或いは車両な
どの移動体による種々の反射経路を通って多少遅れて受
信される遅延信号が重畳される。このため、程度の差は
あれ一般には受像画面内に多重像が出現する。この多重
像を出現させる遅延信号はゴーストと称され、これが目
障りなほど大きくなって画質が劣化する現象はゴースト
障害と呼ばれる。

従来、こうした有害なゴースト成分を除去するため、
例えば第２図に示した構成のゴースト除去装置が開発さ
れている。

すなわち、いわゆるトランスバーサルフィルタで構成
される擬似ゴースト生成回路２において入力端子１上の
テレビジョン信号TVIに対して遅延と加算の組み合わせ
による信号処理が施されてゴースト成分と逆相の擬似ゴ
ーストSIMが生成され、加算器４の一方の入力端子に供
給される。この加算器４の他方の入力端子には、入力端
子Ｉ上のテレビジョン信号TVIが遅延回路３を経由して
擬似ゴーストSIMとの位相合わせを行って供給される。
従って、逆相の擬似ゴーストSIMとゴースト成分とが相
殺され、ゴーストを除去されたテレビジョン信号TVOが
加算器４から出力され、出力端子Ｏを経て後段に供給さ
れる。

擬似ゴースト生成回路２は、第３図に示すように、縦
列接続された複数の遅延器21a,21b,..,21nと、各遅延器
21a〜21nの出力にそれぞれタップ利得を乗算するための
乗算器22a,22b,..,22nと、これら乗算器22a〜22nの各出
力を加算する加算器23とを備えたトランスバーサルフィ
ルタとから構成される。

一般に、ゴーストはチャンネルの切り替えに伴う受信
電波の波長の変更や、付近を通過する車両、航空機、船
舶などの移動体の往来状況に依存して時々刻々と変化す
る。従って、第２図の擬似ゴースト生成回路２を構成す
るトランスバーサルフィルタは、遅延時間とタップ利得
を動的に高速制御することにより時々刻々と変化するゴ
ーストを擬似してゆくことが必要になる。

この遅延時間とタップ利得の制御を行うタップ利得制
御回路１は、第２図に示すようにアナログ／ディジタル
（A/D）変換器11、基点決定回路12、メモリ13及び差分
算定回路14を備えてなり、テレビジョン信号TVIに実際
に含まれているゴーストに基づき動的に制御すべき遅延
時間とタップ利得を算定し、これらをレジスタ５と信号
線24,25（第３図）とを介して擬似ゴースト生成回路２
の遅延器21a〜21n及び加算器23a〜22nへと供給する。

第４図は、このゴースト除去装置の動作原理を簡略化
して説明するための概念図である。

タップ利得制御回路１は、第４図（Ａ）に示すテレビ
ジョン信号TVの垂直同期信号VSYNCの立ち下がり部分に
ついてそのゴーストを検出し、タップ利得制御信号や遅
延時間を決定する。例えば、この垂直同期信号VSYNCの
立ち下がり部分を拡大した第４図（Ｂ）に示すように、
立ち下がりからある時間だけ遅延して階段状に振幅ｇだ
け立ち上がる逆相のゴーストが発生しているとする。こ
の垂直同期信号VSYNCDは、タップ利得制御回路１のA/D
変換器11において所定周期でサンプリングされ、第４図
（Ｃ）に示すように量子化された離散的な時系列信号S1
に変換される。

いずれも公知の基点決定部12とメモリ13及び差分算定
部14は、この時系列信号S1の各サンプリング点のレベル
から直前のサンプリング点のレベルを減算して第４図
（Ｄ）に示すような差分信号S2を生成し、これをタップ
利得制御信号としてレジスタ５を介して擬似ゴースト生
成回路２に供給する。タップ利得制御信号S2を受けた擬
似ゴースト生成回路２は、第４図（Ｅ）に示すような逆
相の擬似ゴーストSIMを生成し、これを加算器４に供給
する。この結果、加算器４からは、第４図（Ｆ）に示す
ように、逆相の擬似ゴーストSIMで相殺されてゴースト
が除去されたテレビジョン信号TVOが出力される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来装置によれば、アナログ／ディジ
タル変換するさいの量子化誤差等のノイズ成分がある
と、これらノイズ成分に対しても擬似ゴーストが形成さ
れ、ゴースト成分のキャンセルが過度にまた過小に行わ
れることがあった。そのため、いわゆる残留ゴーストが
出力テレビジョン信号に含まれることがあった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ノ
イズ成分による誤ったゴーストキャンセル動作を防止し
て残留ゴーストが生ずることなく適切にゴーストをキャ
ンセルすることができるゴースト除去装置を提供するも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は。上記問題点を解決したものであり、擬似ゴ
ーストを生成するタップ利得可変型トランスバーサルフ
ィルタと、該タップ利得可変型トランスバーサルフィル
タからの前記擬似ゴーストを用いて受信信号中のゴース
ト成分を相殺して出力するゴースト相殺手段と、前記受
信信号における基点を決定する基点決定手段と、前記受
信信号における前記起点及びその近傍の所定期間の正規
の波形が予め格納され、該正規の波形を随時読み出し可
能に記憶保持する正規波形保持手段と、前記起点決定手
段が決定する前記基点に基づき、前記ゴースト相殺手段
からのゴースト除去後の受信信号における前記所定期間
の実際の波形を記憶する波形メモリ手段と、上記正規波
形保持手段と前記波形メモリとに接続され、前記正規の
波形と前記実際の波形とを互いに同期して読み出し、両
波形の差分を算定する差分算定手段と、該差分算定手段
の出力信号に１以下の係数を乗ずる可変係数器と、該可
変係数器の出力信号を累積し、その累積信号を前記トラ
ンスバーサルフィルタに利得制御信号として設定させる
累積回路とを具備することを特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、ゴースト相殺手段が、到来する受信
信号におけるゴースト成分とトランスバーサルフィルタ
からの擬似ゴーストとを相殺してゴースト成分を除去し
て出力する。この出力受信信号は、基点決定手段が決定
した基点に基づいて所定時間の波形が波形メモリ手段に
格納され、この格納された実際の波形と正規波形保持手
段が保持する正規の波形との差分が差分算定回路により
算定される。さらに、この差分算定信号が可変係数器を
介して１以下の係数倍された後、累積手段で累積され、
その累積信号がトランスバーサルフィルタに与えられて
トランスバーサルフィルタの利得を可変する。

波形メモリ手段と正規波形保持手段とで誤差検出する
フィードバック系を構成して残留ゴーストを除去するこ
とができ、係数器及び累積手段を設けたことによりゴー
スト除去動作が発散するのを防止し、同時にまたノイズ
に対する過応答の防止を図る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。

第２図との対応部分に同一符号を付して示す第１図に
おいて、ディジタル化されたテレビジョン信号TVIは、
擬似ゴースト生成回路２及び遅延回路３に与えられ、こ
のテレビジョン信号に基づき擬似ゴースト生成回路２が
生成した擬似ゴーストに遅延回路３によって位相が合わ
せられた原テレビジョン信号TVIが加算器４において加
算されてゴーストがキャンセルされる。

本実施例の場合、擬似ゴースト生成回路２に利得制御
信号を与えるレジスタ５に対し利得制御信号GCONをセッ
トするタップ利得制御回路30の構成が従来装置と異な
る。すなわち、このタップ利得制御回路30には、加算器
４を介してゴースト除去後の出力テレビジョン信号TVO
が入力信号として与えられ、タップ利得制御回路30は、
このテレビジョン信号TVOを波形メモリ31に受け入れ
る。波形メモリ31は、基点決定回路32で定義された基点
BPに基づいて到来するテレビジョン信号TVOの所定期間
（垂直同期期間の立ち下がりエッジ近傍の期間）のデー
タを取り込んで格納する。

基点決定回路32は、原テレビジョン信号TVI中の所定
期間の波形（垂直同期期間の立ち下がりエッジ近傍の波
形）と正規波形発生回路33に予め格納済みの所定期間の
正規波形の両方の中心部分（立ち下がりエッジ）に最も
近いサンプリング点を検出し、これを基点BPとして決定
し、波形メモリ31に与える。実施例の場合、波形メモリ
31が書き込みと読み出しが随時可能なRAMで構成される
のに対し、正規波形発生回路33は読み出し専用のROMで
構成され、ここではテレビジョン標準信号に規定された
垂直同期信号波形のうち、垂直同期期間の立ち下がりエ
ッジ近傍の正規の波形が格納してある。さらに、波形メ
モリ31と正規波形発生回路33の各読み出し出力端子は、
差分算定回路34の一対の差分入力端子に接続されてお
り、また差分算定回路33が内蔵する同期読み出し回路
（図示せず）が出力する読み出しアドレスに従って互い
に所定の同期をとられてデータを読み出す。

すなわち、波形メモリ31に格納された出力テレビジョ
ン信号の波形WA1と、正規波形発生回路33に格納されて
いる正規の波形WA2とは、差分算定回路34が内蔵する同
期読み出し回路により基点BPを含む前後のサンプリング
点群について相互に同期をとって読み出され、差分算定
回路34に与えられる。差分算定回路34は、波形メモリ31
からの所定波形WA1と正規波形発生回路33からの正規の
所定波形WA2との差分を得、さらにこれら差分系列信号
の隣接サンプリング点間の差分を得る。かくして差分算
定回路34から得られた隣接サンプリング点間の差分から
なる差分系列信号SUB1は、可変係数器35により１以下の
係数α（０≦α≦１）を乗算された後、第１の加算入力
AIN1として加算器36に与えられる。

加算器36は、利得制御信号メモリ37とともに累積回路
を構成しており、この加算器36の出力加算信号ADDを利
得制御信号メモリ37の読み書きによって垂直同期期間だ
け遅延し、加算器36に第２の加算入力AIN2として与え
る。かくして、係数器35にて係数倍された差分系列信号
AIN1が累積される。

実施例の場合、突発的なゴーストによってフィードバ
ック系が発振するのを防止するため、可変係数器35に設
定する係数α（０≦α≦１）は、例えば電源投入直後は
最大値に設定するが、時間経過とともに徐々に値を減ら
し、最小値に達した後はこの最小値に固定するよう時間
可変値としてある。また、利得制御信号メモリ37の記憶
内容は、レジスタ５と同様、電源投入直後の初期状態に
おいて零クリアし、電源投入前の前回視聴時の記憶内容
を持ち越さないようにしてある。

こうして加算器36から得られた累積信号は、レジスタ
５に対し遅延時間情報を含むタップ利得制御信号GCONと
して与えられ、擬似ゴースト生成回路２が利得制御信号
CGONに応じた擬似ゴーストSIMを出力することで、タッ
プ利得制御回路30とレジスタ５及び擬似ゴースト生成回
路２を結ぶフィードバック系が機能する。

ところで、電源投入直後の所期状態にあっては、レジ
スタ５にセットされる利得制御信号GCONが０であるの
で、原テレビジョン信号TVIが遅延回路３及び加算器４
を通過してそのまま出力される。一方また、この原テレ
ビジョン信号TVIは、波形メモリ31に与えられ、差分算
定回路34によって第１回目の差分算定が行われ、この差
分系列信号SUB1が係数器35を介して加算器36に与えられ
る。ただし、この時点では、利得制御信号メモリ37の格
納値が０であるので、レジスタ５に対して係数器35から
の信号が直接タップ利得制御信号GCONとして与えられ、
この利得制御信号GCONに応じた擬似ゴーストSIMが擬似
ゴースト生成回路２から出力され、原テレビジョン信号
TVIのゴースト成分が相殺される。なお、このときに得
られた利得制御出力GCONはメモリ37に保持される。

こうして、一旦ゴーストを除去されたテレビジョン信
号TVOは、出力端子Ｏを介して出力される一方、波形メ
モリ31に取り込まれる。ここで、ゴースト成分の打ち消
し残り（残留ゴースト）が残留する場合は、波形メモリ
31に取り込まれた所定期間の現実の波形と正規波形発生
回路33が記憶する正規波形との差分が、残留ゴースト分
に対する差分系列信号SUB1として差分算定回路34から出
力される。この差分系列信号SUB1は、係数器35を介して
加算器36に与えられ、利得制御信号メモリ37に格納され
ている前回のタップ利得制御信号GCON（AIN2）に加算さ
れてレジスタ５に与えられる。従って、擬似ゴースト生
成回路２からは、この残留ゴースト成分を除去するよう
な擬似ゴーストSIMが生成され、これが加算器４に与え
られて原テレビジョン信号TVIのゴースト成分を除去す
る。以下、同様な処理が繰り返され、ゴーストは除去さ
れていく。

このように、上記ゴースト除去装置によれば、タップ
利得制御信号GCONをゴースト除去後のテレビジョン信号
TVOより形成するようにしたので、すなわちフィードバ
ック系が構成されているため、ノイズ等による残留ゴー
ストの発生を根絶することができる。また、このフィー
ドバック系には加算器36とメモリ37によって構成される
積分系が含まれるため、急峻なノイズ成分に対する過応
答も防止される。さらに、フィードバック系には１以下
の係数αを有する係数器35が挿入してあるため、利得制
御信号GCONが発散することはなく、しかも係数αを所期
状態においては大きく、徐々に小さくして所定の最小値
で固定するようにしたので、所期状態における適切な擬
似ゴーストへの収束を早めることができ、しかも収束し
た状態においてはゴーストに過応答することなく追従さ
せることができる。

なお、上記実施例において、係数器35に設定する係数
αの値を、ゴーストの変化量に応じて動的に定めるよう
にすることで、応答性と安定性の両方により優れた装置
が実現できる。

また、上記実施例においては、ゴースト除去装置をテ
レビジョン受像機に適用したものを示したが、本発明は
ゴースト障害が問題となる各種通信システムの受信装置
に適用することもできる。その場合に扱う伝送信号は、
テレビジョン信号における垂直同期信号の立ち下がりエ
ッジ近傍のように、パイロット信号として機能する部分
が組み込まれた信号が望ましい。

また、上記実施例では、垂直同期信号の立ち下がりエ
ッジ近傍をゴースト成分の算定に用いたものを示した
が、ゴースト成分検出用に用意された専用のパイロット
信号を含むテレビジョン信号に対しても本発明を適用す
ることができるのは言うまでもない。

さらに、上述の実施例においては、ハードウェア構成
で実現したものを示したが、ハードウェアと等価な機能
を実現するソフトウェアで代替させてもよく、発明を実
施する上ではソフトウェアによるものもハードウェアに
よるものも、それぞれの特長を生かした利用形態が可能
である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、タップ利得可変型ト
ランスバーサルフィルタからの擬似ゴーストを用いてゴ
ースト成分を相殺した受信信号を、基点決定手段が決定
した起点及びその近傍の所定期間について波形メモリ手
段に記憶させ、該所定期間に関する正規の波形が予め格
納された正規波形保持手段から読み出される正規波形と
波形メモリ手段が記憶する実際の波形との差分をとり、
さらにこの両波形の差分に１以下の係数を乗じて累積
し、累積信号をタップ利得制御信号としてトランスバー
サルフィルタに帰還するようにしたので、タップ利得制
御信号をゴースト除去後の受信信号により形成するフィ
ードバック系により、ノイズ等による残留ゴーストの発
生を根絶することができ、またこのフィードバック系に
は累積信号を形成する積分系が含まれるため、急峻なノ
イズ成分に起因する過応答を防止することができ、さら
に波形誤差には１より小さな係数を乗ずるようにしたの
で、タップ利得制御信号が発散することはなく、係数を
時間とともに低減させた場合には、初期状態における適
切な擬似ゴーストへの収束を早めると同時に定常状態に
おける安定性が確保され、応答性と安定性の両方に優れ
た装置が実現できる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるゴースト除去装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は、従来装置の一例を示すブロ
ック図、第３図は、擬似ゴースト生成回路の詳細を示す
ブロック図、第４図は、第２図の装置の各部の信号波形
図である。 ２……擬似ゴースト生成回路（トランスバーサルフィル
タ） ４……ゴースト相殺手段（加算器） 30……タップ利得制御回路 31……波形メモリ手段（波形メモリ） 32……起点決定手段（基点決定回路） 33……正規波形保持手段（正規波形発生回路） 34……差分算定手段（差分算定回路） 35……可変係数器 36……累積回路（加算器） 37……累積回路（利得制御信号メモリ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 徹郎 東京都渋谷区神南２丁目２番１号 日本 放送協会放送センター内 審査官 志摩 兆一郎 (56)参考文献 特開 昭59−198087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−8069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−150472（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】擬似ゴーストを生成するタップ利得可変型
   トランスバーサルフィルタと、該タップ利得可変型トラ
   ンスバーサルフィルタからの前記擬似ゴーストを用いて
   受信信号中のゴースト成分を相殺して出力するゴースト
   相殺手段と、前記受信信号における基点を決定する基点
   決定手段と、前記受信信号における前記起点及びその近
   傍の所定期間の正規の波形が予め格納され、該正規の波
   形を随時読み出し可能に記憶保持する正規波形保持手段
   と、前記起点決定手段が決定する前記基点に基づき、前
   記ゴースト相殺手段からのゴースト除去後の受信信号に
   おける前記所定期間の実際の波形を記憶する波形メモリ
   手段と、前記正規波形保持手段と前記波形メモリ手段と
   に接続され、前記正規の波形と前記実際の波形とを互い
   に同期して読み出し、両波形の差分を算定する差分算定
   手段と、該差分算定手段の出力信号に１以下の係数を乗
   ずる可変係数器と、該可変係数器の出力信号を累積し、
   その累積信号を前記トランスバーサルフィルタに利得制
   御信号として設定させる累積回路とを具備することを特
   徴とするゴースト除去装置。