JP2539932B2 - MUSE-NTSC system converter - Google Patents

MUSE-NTSC system converter

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JP2539932B2
JP2539932B2 JP1323640A JP32364089A JP2539932B2 JP 2539932 B2 JP2539932 B2 JP 2539932B2 JP 1323640 A JP1323640 A JP 1323640A JP 32364089 A JP32364089 A JP 32364089A JP 2539932 B2 JP2539932 B2 JP 2539932B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

〔産業上の利用分野〕 この発明はMUSE−NTSC方式変換器に関し、特にMUSE信
号のリサンプリングクロックを再生するPLL回路に関す
るものである。 〔従来の技術〕 ハイビジョン放送では、NTSC放送の5倍以上あるハイ
ビジョンの情報を衛星放送の1チャンネルで送れるよう
に開発されたMUSE,つまりマルチプル サブナイキスト
サンプリング エンコーディング(Multiple Sub−ny
quist Sampling Encoding)という帯域圧縮を用いてい
る。このMUSE方式についてはNHK技術研究(昭62,第39
巻,第2号,通巻第172号)の「MUSE方式の開発」に詳
しく述べられている。 MUSE方式の伝達はサンプル値アナログ伝送で、エンコ
ーダでD/A変換されたサンプル値がデコーダのA/D変換で
互いに干渉することなく、正確にサンプルされることが
基本となる。このサンプル値間の干渉が発生しない条件
はナイキストの第1基準として知られている。これは伝
送路の周波数特性がサンプリング周波数(16.2MHz)の
半分の位置、即ち8.1MHzの位置で点対称になり、かつ群
遅延特性が帯域内で一様になっていることに相当する。 第4図はこのリサンプル条件を説明するための図であ
り、第4図(a)は原サンプル波形を示し、また第4図
(b)は上記リサンプル条件を時系列で表現している。
第4図に示すような○印で標本化されたインパルスを考
える。これをアナログ伝送すると実線Aのようになる。
この信号がリサンプルされて再び○印のインパルスBに
戻る条件は、リンギング周波数がサンプリング周波数の
1/2と一致するとき、即ちリンギングの零クロス点がリ
サンプルされる時である。すべての信号はこのようなイ
ンパルスが時間的に隔てて重なったものである。このこ
とは、ひとつのインパルスがリサンプル条件を満たせ
ば、すべてのサンプル値に対して波形干渉が生じないこ
とを意味する。 ところで、第4図(b)の特性がはずれると、サンプ
ル値間の波形干渉が生じ、画面上ではリンギング妨害と
なり、音声信号はエラーレイトが劣化し、異音が発生す
る。このような厳しい条件に対して正確な位相を確保す
るため、MUSE方式では第5図に示すような水平周期信号
波形を用いている。なおここでは立ち上がりの波形のみ
を示している。この水平同期信号は映像の50%レベルを
持ち、ラインごとにその極性も反転する。ラインごとに
反転する理由は直流成分を打ち消し、高調波歪みの影響
を避けるためである。 ハイビジョン受信機において、16.2MHzのリサンプリ
ングクロックを再生するにはPLL(Phase locked Loop)
を用いるが、このPLLの位相基準信号として第5図の水
平同期信号を用いる。MUSE方式では水平同期信号のリサ
ンプル位相に関し、水平同期信号波形の中点がリサンプ
ルされるように定めている。今、第5図のように水平同
期信号を16.2MHzのクロックでサンプリングし、1点お
きにレベルa,b,cを得たとする。このとき位相誤差は、 で与えられ、PLLではこの位相誤差が零になるように、
即ちレベルbがレベルaとレベルcの平均値になるよう
にサンプリング位相が制御される。但し、±の符号は水
平同期信号の極性により1Hごとに反転する。 ところが、上記(1)式を用いて位相誤差が常に零に
なるようなPLLを構成しようとすると、低域のループゲ
インを無限大に設定しなければならない。 すなわちPLLへの入力波形の位相をθi[rad]、PLLで
再生された出力波形の位相をθ0[rad]、位相比較器の
ゲインkφ[V/rad],VCO(電圧制御発振器)の自走発
振角周波数をω0[rad/s],その角周波数変調感度をkv
[rad/sec/V]とすると、PLLの定常状態でのPLLの出力
発振角周波数は、 で表現できる。入力波形の周波数がVCOの自走発振周波
数よりずれた場合にはループゲインkv・kφと定常位相
誤差θi−θ0の積で補償するようにフィードバックがか
かる。つまり定常状態では、 kv・kφ・(θi−θ0)=Const …(3) が成り立ち、定常位相誤差θi−θ0を0にするために
は、ループゲインkv・kφを∞にする必要がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 以上のようにMUSE方式による伝送を確実に実現しよう
とすると、PLLの低域のゲインが無限大となるようにル
ープフィルタを理想積分器、即ちディジタルフィルタで
構成しなければならない。しかし、この種のディジタル
フィルタは大規模,複雑で、またコストも高くなるとい
う問題点がある。 従って装置をコンパクトかつ安価に構成しなければな
らない場合には上記ディジタルフィルタを用いたPLLは
適用できず、またハイビジョンをNTSCに変換して見る場
合には多少の位相誤差が生じた場合でも波形干渉による
画面上のリンギング妨害も判りにくいことから、アナロ
グフィルターを用いる方法が考えられる。ところがこの
場合には、D/A変換された後の位相誤差信号でゲインを
かせぐには温度ドリフト,電源変動,外乱等に対する性
能を確保しなければならないという問題点がある。 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、MUSE信号のリサンプリングクロックを再生
するPLL制御系を、高性能のループフィルタを用いるこ
となく簡単な構成で実現できるPLL回路を有するMUSE−N
TSC方式変換器を得ることを目的とする。 またこの発明はPLLの定常位相誤差が生じないようPLL
回路のオフセットの調整を簡単に行うことができ、該PL
L回路の構成の簡単なMUSE−NTSC方式変換器を得ること
を目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係るMUSE−NTSC方式変換器は、PLL回路
を、MUSE信号をリサンプリングクロックによりA/D変換
し、ディジタル水平同期信号より位相誤差信号を算出す
る第1の回路構成部と、該ディジタル位相誤差信号をD/
A変換器及びアナログフィルタで信号処理し、該フィル
タ出力のアナログ位相誤差信号により電圧制御発振器を
制御して上記リサンプリングクロックを再生する第2の
回路構成部とから構成し、さらに上記第1,第2の回路構
成部間に上記ディジタル値の位相誤差信号の有効ビット
のみをディジタル値のまま増幅するディジタル増幅手段
を設けたものである。 またPLL回路を上記第1及び第2の回路から構成し、
さらに上記ディジタル値の位相誤差信号から位相誤差零
値及びその前後の所定レベルを検出する誤差検出手段を
設けるとともに、上記D/A変換器及びループフィルタで
のオフセット電圧を調整するためのオフセット調整器を
設けたものである。 〔作用〕 この発明においては、PLL回路の、ディジタル位相誤
差信号に基づきリサンプリングクロックを発生する回路
構成部を、上記ディジタル位相誤差信号のD/A変換器
と、そのアナログ出力を信号処理するアナログフィルタ
と、該フィルタ出力により上記リサンプリングクロック
を再生するVCOとから構成し、しかも上記回路構成部の
前段に、上記ディジタル位相誤差信号の有効ビットのみ
をディジタル値のまま増幅するディジタル増幅手段を設
けたから、ループフィルタをアナログフィルタとして回
路構成を簡単かつ安価にでき、またアナログ系には何ら
負担をかけず、つまりアナログ位相誤差信号でループゲ
インをかせぐ場合に必要となる温度ドリフト,電源変
動,外乱等に対する性能を確保することなく、ループゲ
インを大きくすることができる。 また、PLL回路を、ディジタル位相誤差信号をA/D変換
器及びループフィルタで信号処理し、得られたアナログ
位相誤差信号によりVCOを制御してリサンプリングクロ
ックを再生するよう構成するとともに、上記ディジタル
位相誤差信号をデコードし、位相誤差零値及びその前後
の所定レベルを検出する誤差検出手段と、上記D/A変換
器及びループフィルタでのオフセット電圧を調整するた
めのオフセット調整器を設けたから、PLL制御系に定常
位相誤差がある場合、PLL回路のオフセットの調整を簡
単に行うことができる。 〔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図は本発明の一実施例によるMUSE−NTSC方式変換
器のPLL回路を説明するためのブロック図であり、図に
おいて、1はMUSE信号の入力端子、2はPLLで再生され
たリサンプリングクロックによりMUSE信号をサンプリン
グするA/D変換器、3は上記(1)式に従って位相誤差
を算出する位相誤差検出器であり、これらのA/D変換器
2及び位相誤差検出器3より、MUSE信号からディジタル
位相誤差信号を算出する第1の回路構成部が構成されて
いる。 また4,5,6,7,10はPLLで再生されたリサンプリングク
ロックによりデータをラッチするフリップフロップ、8,
12は8ビットのアダー、9はアダー8の演算結果を1/2
するビットシフタ、11はフリップフロップ10にラッチさ
れた値を反転させるインバータ、13は現時点の水平同期
信号より得られた位相誤差信号を次の水平同期信号が来
るまでの間、保持するためのフリップフロップ、14は水
平同期信号がライン反転することから位相誤差信号もラ
イン反転するので、一定の極性の位相誤差信号が得られ
るようにするためのEX−ORである。そして、これらの回
路4〜14により上記位相誤差検出器3が構成されてい
る。 また15は位相誤差検出器3の出力信号の有効ビットの
みをビットシフタなどを用いて8倍のディジタル値に変
換する乗算器で、上記ディジタル値の位相誤差信号の有
効ビットのみをディジタル値のまま増幅するディジタル
増幅手段を構成している。 また16はアナログの位相誤差信号を得るためのD/A変
換器、17はPLLのラグリード型ループフィルタ、18はD/A
コンバータ16及びループフィルタ17でのオフセット電圧
を補正するためのオフセット調整器、19はリサンプリン
グクロック(16.2MHz)を発振するVCO、20はリサンプリ
ングクロックの出力端子である。そして上記D/A変換器1
6,フィルタ17,オフセット調整器18及びVCO19から、ディ
ジタル位相誤差信号に基づきMUSE信号のリサンプリング
クロックを再生する第2の回路構成部が構成されてい
る。 また21はディジタル値の位相誤差信号を、位相誤差零
の値を中心にデコードし、該位相誤差零及びその前後の
値を検出するためのデコード回路、22は位相誤差零の値
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a MUSE-NTSC system converter, and more particularly to a PLL circuit that reproduces a resampling clock of a MUSE signal. [Prior Art] In high-definition broadcasting, MUSE, which was developed to send high-definition information that is more than 5 times that of NTSC broadcasting in one channel of satellite broadcasting, that is, multiple sub-nyst sampling encoding (Multiple Sub-ny
quist Sampling Encoding) is used for band compression. For this MUSE method, see NHK Technical Research (Sho 62, No. 39).
Volume 2, No. 172), "Development of MUSE Method". The MUSE transmission is sample value analog transmission, and it is basically that the sample values D / A converted by the encoder are accurately sampled without interfering with each other by the A / D conversion of the decoder. The condition that interference between sample values does not occur is known as Nyquist's first criterion. This means that the frequency characteristic of the transmission line is point-symmetrical at a position half the sampling frequency (16.2 MHz), that is, at 8.1 MHz, and the group delay characteristic is uniform within the band. FIG. 4 is a diagram for explaining the re-sampling condition. FIG. 4 (a) shows an original sample waveform, and FIG. 4 (b) shows the re-sampling condition in time series. .
Consider an impulse sampled with a circle as shown in FIG. When this is analog-transmitted, a solid line A is obtained.
The condition that this signal is resampled and returns to the impulse B marked with a circle is that the ringing frequency is equal to the sampling frequency.
When it coincides with 1/2, that is, when the zero crossing point of ringing is resampled. All signals are such impulses superimposed in time. This means that if one impulse satisfies the resample condition, waveform interference does not occur for all sample values. By the way, if the characteristic of FIG. 4 (b) is deviated, waveform interference between sample values occurs, which causes ringing interference on the screen, and the error rate of the audio signal deteriorates, and abnormal noise occurs. In order to ensure an accurate phase under such severe conditions, the MUSE method uses a horizontal period signal waveform as shown in FIG. Note that only the rising waveform is shown here. This horizontal sync signal has a level of 50% of the video, and its polarity is also inverted for each line. The reason for inverting each line is to cancel the DC component and avoid the influence of harmonic distortion. To regenerate the 16.2MHz resampling clock in a high-definition receiver, PLL (Phase locked Loop)
The horizontal synchronizing signal of FIG. 5 is used as the phase reference signal of this PLL. In the MUSE method, the midpoint of the horizontal sync signal waveform is specified to be resampled with respect to the resync phase of the horizontal sync signal. It is now assumed that the horizontal synchronizing signal is sampled at a clock of 16.2 MHz and the levels a, b, and c are obtained every other point as shown in FIG. At this time, the phase error is , So that this phase error becomes zero in PLL,
That is, the sampling phase is controlled so that the level b becomes the average value of the levels a and c. However, the sign of ± is inverted every 1H depending on the polarity of the horizontal synchronization signal. However, in order to construct a PLL in which the phase error is always zero using the equation (1), the loop gain in the low frequency band must be set to infinity. That is, the phase of the input waveform to the PLL is θ i [rad], the phase of the output waveform reproduced by the PLL is θ 0 [rad], the gain of the phase comparator is kφ [V / rad], and the VCO (voltage controlled oscillator) The free-running oscillation angular frequency is ω 0 [rad / s], and its angular frequency modulation sensitivity is k v
If [rad / sec / V] is set, the output oscillation angular frequency of the PLL in the steady state of the PLL is Can be expressed by When the frequency of the input waveform deviates from the free-running oscillation frequency of the VCO, feedback is applied so as to compensate by the product of the loop gain k v · kφ and the steady phase error θ i −θ 0 . That is, in the steady state, k v · k φ · (θ i −θ 0 ) = Const (3) holds, and in order to set the steady phase error θ i −θ 0 to 0, the loop gain k v · k φ is ∞. Need to [Problems to be Solved by the Invention] In order to reliably realize transmission by the MUSE method as described above, the loop filter is configured by an ideal integrator, that is, a digital filter so that the low-frequency gain of the PLL becomes infinite. Must. However, this type of digital filter has the problems of large scale, complexity, and high cost. Therefore, if the equipment must be compact and inexpensive, the PLL using the above digital filter cannot be applied, and when converting HDTV to NTSC for viewing, waveform interference will occur even if some phase error occurs. Since it is difficult to understand the ringing interference on the screen due to, it is conceivable to use an analog filter. However, in this case, there is a problem in that performance with respect to temperature drift, power supply fluctuation, disturbance, etc. must be secured in order to gain gain with the phase error signal after D / A conversion. The present invention has been made to solve the above problems, and a PLL circuit that can realize a PLL control system for reproducing a resampling clock of a MUSE signal with a simple configuration without using a high-performance loop filter. With MUSE-N
The purpose is to obtain a TSC converter. In addition, the present invention prevents the steady phase error of the PLL from occurring.
You can easily adjust the offset of the circuit.
The purpose is to obtain a MUSE-NTSC converter with a simple L circuit configuration. [Means for Solving the Problem] A MUSE-NTSC system converter according to the present invention is a PLL circuit, which performs A / D conversion of a MUSE signal by a resampling clock, and calculates a phase error signal from a digital horizontal synchronization signal. 1 and the digital phase error signal D /
A signal processing is performed by an A converter and an analog filter, and a second circuit configuration section that regenerates the resampling clock by controlling a voltage controlled oscillator by an analog phase error signal of the filter output is further provided. A digital amplifying means for amplifying only the effective bit of the digital value phase error signal as a digital value is provided between the second circuit components. In addition, the PLL circuit is composed of the first and second circuits,
Further, an error detector for detecting a zero phase error value and a predetermined level before and after the zero phase error signal from the digital phase error signal is provided, and an offset adjuster for adjusting an offset voltage in the D / A converter and the loop filter. Is provided. [Operation] In the present invention, the circuit configuration part of the PLL circuit for generating the resampling clock based on the digital phase error signal is a D / A converter for the digital phase error signal, and an analog for processing the analog output thereof. A digital amplifying means for amplifying only the effective bit of the digital phase error signal as a digital value is provided in the preceding stage of the circuit configuration section, which comprises a filter and a VCO for regenerating the resampling clock by the output of the filter. As a result, the loop filter can be used as an analog filter to make the circuit configuration simple and inexpensive, and does not impose any burden on the analog system. Increase the loop gain without ensuring the performance for etc. You can In addition, the PLL circuit is configured to process the digital phase error signal with an A / D converter and a loop filter, and control the VCO with the obtained analog phase error signal to reproduce the resampling clock. Decoding the phase error signal, an error detecting means for detecting a phase error zero value and a predetermined level before and after the zero value and an offset adjuster for adjusting the offset voltage in the D / A converter and the loop filter are provided, If the PLL control system has a steady phase error, the offset of the PLL circuit can be easily adjusted. [Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining a PLL circuit of a MUSE-NTSC system converter according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal for a MUSE signal, and 2 is a resampling reproduced by a PLL. An A / D converter that samples the MUSE signal with a clock, and 3 are phase error detectors that calculate the phase error according to the above equation (1). From these A / D converter 2 and phase error detector 3, A first circuit configuration unit that calculates a digital phase error signal from the signal is configured. 4,5,6,7,10 are flip-flops that latch data by the resampling clock reproduced by the PLL,
12 is an 8-bit adder, 9 is the calculation result of adder 8 1/2
Bit shifter, 11 is an inverter that inverts the value latched in the flip-flop 10, and 13 is a flip-flop that holds the phase error signal obtained from the current horizontal sync signal until the next horizontal sync signal arrives. , 14 are line-inversion of the horizontal synchronizing signal, and therefore line-inversion of the phase error signal, and therefore EX-OR for obtaining a phase error signal of a constant polarity. The circuits 4 to 14 constitute the phase error detector 3. Further, reference numeral 15 is a multiplier for converting only the effective bit of the output signal of the phase error detector 3 into a digital value of 8 times by using a bit shifter or the like. Only the effective bit of the phase error signal of the above digital value is amplified as the digital value. It constitutes a digital amplifying means for 16 is a D / A converter for obtaining an analog phase error signal, 17 is a lag lead type loop filter of PLL, 18 is a D / A
An offset adjuster for correcting the offset voltage in the converter 16 and the loop filter 17, 19 is a VCO that oscillates a resampling clock (16.2 MHz), and 20 is an output terminal of the resampling clock. And the above D / A converter 1
The filter 17, the offset adjuster 18, and the VCO 19 constitute a second circuit configuration unit that reproduces the resampling clock of the MUSE signal based on the digital phase error signal. Further, 21 is a decoding circuit for decoding the digital phase error signal centering on the value of zero phase error and detecting the phase error zero and the values before and after it, 22 is the value of zero phase error

〔0〕及びその前後の値〔−1〕,〔+1〕に対応する
表示を行う表示器、23はフレーム同期信号を検出し、水
平同期信号のだいたいの位置を割り出すフレーム同期検
出回路である。 次に動作について説明する。 上記入力端子1より入力されたMUSE信号はA/D変換器
2でディジタル信号に変換され、位相誤差検出器3に入
力される。位相誤差検出器3では上記(1)式に従って
ディジタル演算を実行する。フリップフロップ4,5,6,7
はリサンプリングクロックでラッチされるので、フリッ
プフロップ4の入力信号にちょうど第5図のポイントPc
のデータcがくるタイミングではフリップフロップ7の
出力に4サンプル前のポイントPAのデータaが出力され
る。 この時上記ポイントPAとポイントPcのデータa,cがア
ダー8に入力され、その出力にはa+cのデータが得ら
れる。このデータは1/2ビットシフタ9でその値が(a
+c)/2となり、フリップフロップ10に一度ラッチされ
る。このフリップフロップ10はアダー8等で発生する回
路遅延の対策としてのパイプラインメモリの役割を果た
している。 そしてフリップフロップ10の出力信号(a+c)/2は
インバータ11で反転され、フリップフロップ6の出力で
あるポイントPBのデータbとアダー12で加算される。ア
ダー12で得られたデータb−(a+c)/2はフリップフ
ロップ13で1フレーム間保持され、EX−OR14で一定の極
性となり、9ビットの位相誤差信号として出力される。
ここでフリップフロップ13でのラッチタイミングはフレ
ーム同期検出回路23で作られる。 第2図は位相誤差値と位相誤差検出器3の出力の関係
を示しており、−2π〜2πの範囲でPLLを正確に引き
込むことが可能な特性となっている。しかし、出力信号
のビット数は9ビットあるにもかかわらず、出力信号と
しては−32〜32の値、つまり有効ビット数6ビットしか
変動しないことがわかる。従って、この信号を8倍のデ
ィジタル値(9ビット)に変換する乗算器15を通してダ
イナミックレンジをかせぐ。 そしてD/A変換器16でアナログ信号となった位相誤差
信号は低減ゲインをできるだけかせげるようにしたラグ
リードタイプのループフィルタ17を通り、VCO19に入力
される。 ここでオフセット調整器18ではVCO19のフリーラン周
波数が所望の周波数となるようにD/A変換器16及びルー
プフィルタ17で発生するオフセットを含めてオフセット
調整できるようになっている。アナログフィルタではリ
ークやドリフト等の問題で完全積分器を作ることはでき
ないので、低域ゲインを制限せざるをえない。従ってア
ナログフィルタで可能なゲインでは上記(3)式を満足
することはできないが、MUSE−NTSC方式変換器では画像
のリンギング妨害が判らない程度には十分、位相誤差を
抑え込むことはできる。QVCO19で再生したリサンプリン
グクロックはクロック出力端子20よりMUSE−NTSC方式変
換器の各信号処理ブロックへ伝達されるとともに、A/D
変換器2へフィードバックされ、PLLループが成立す
る。 またデコーダ21と表示器22ではディジタル位相誤差信
号より位相誤差が零
A display device for displaying [0] and values [−1] and [+1] before and after it, and 23 is a frame synchronization detection circuit for detecting the frame synchronization signal and determining the approximate position of the horizontal synchronization signal. Next, the operation will be described. The MUSE signal input from the input terminal 1 is converted into a digital signal by the A / D converter 2 and input to the phase error detector 3. The phase error detector 3 executes digital calculation according to the above equation (1). Flip-flops 4,5,6,7
Is latched by the resampling clock, so the point Pc in FIG.
When the data c comes, the data a at the point P A four samples before is output to the output of the flip-flop 7. At this time, the data a and c at the points P A and P c are input to the adder 8, and the data a + c is obtained at the output. This data has a value of (a
+ C) / 2, which is once latched in the flip-flop 10. The flip-flop 10 plays a role of a pipeline memory as a countermeasure against a circuit delay generated in the adder 8 or the like. The output signal (a + c) / 2 of the flip-flop 10 is inverted by the inverter 11 and added with the data b at the point P B output from the flip-flop 6 at the adder 12. The data b- (a + c) / 2 obtained by the adder 12 is held by the flip-flop 13 for one frame, has a constant polarity by the EX-OR 14, and is output as a 9-bit phase error signal.
Here, the latch timing in the flip-flop 13 is created by the frame synchronization detection circuit 23. FIG. 2 shows the relationship between the phase error value and the output of the phase error detector 3, which has a characteristic that the PLL can be accurately pulled in the range of −2π to 2π. However, it can be seen that, although the number of bits of the output signal is 9, the output signal varies only in the value of -32 to 32, that is, the effective number of bits is 6 bits. Therefore, a dynamic range is obtained through the multiplier 15 which converts this signal into a digital value (9 bits) of 8 times. Then, the phase error signal that has become an analog signal in the D / A converter 16 passes through a lag lead type loop filter 17 that maximizes the reduction gain and is input to the VCO 19. Here, the offset adjuster 18 can adjust the offset including the offset generated in the D / A converter 16 and the loop filter 17 so that the free-run frequency of the VCO 19 becomes a desired frequency. Since an analog filter cannot make a perfect integrator due to problems such as leakage and drift, the low-pass gain must be limited. Therefore, although the expression (3) cannot be satisfied with the gain that can be obtained by the analog filter, the phase error can be sufficiently suppressed by the MUSE-NTSC converter so that the ringing interference of the image cannot be detected. The resampling clock reproduced by the QVCO19 is transmitted from the clock output terminal 20 to each signal processing block of the MUSE-NTSC converter, and the A / D
It is fed back to the converter 2 and the PLL loop is established. In the decoder 21 and the display 22, the phase error is zero from the digital phase error signal.

〔0〕になった場合、さらにその前
後〔−1〕,〔+1〕になった場合が表示される。この
表示を見ることによりオフセット調整器18の調整は簡単
に行うことができる。 このようなオフセット電圧Voffsetを加算することの
できるPLL回路の定常状態を上記(2)式のように表現
すると、 となる。PLLがロックしている状態では右式の第2項は
上記(3)式同様、 kv・{kφ・θi−θ0)+Voffset}=Const …(5) となり、ここでkv,kφは定数であるので、オフセット電
圧Voffsetと定常位相誤差θi−θ0は比例することがわ
かる。 第3図はオフセット電圧を可変して定常位相誤差と音
声信号のビット誤り率を測定した例である。横軸には定
常位相誤差値を角度(度数)と第1図における位相誤差
検出器3の出力のディジタル値とで示す。縦軸の音声誤
り率はMUSE音声信号の誤り訂正符号の復号結果を用いて
測定したものをさらにビット誤り率に換算したものを示
す。この図のカーブは入力されるMUSE信号のS/Nにより
変化するが、第3図から判断すると、ディジタル値の位
相誤差信号が0、つまり位相誤差零の場合にエラーレイ
トが一番良いことがわかる。オフセット電圧Voffset
定常位相誤差θi−θ0は比例しているので、表示器22の
各々のディジタル位相誤差表示〔−1〕,
When [0] is reached, and before and after that, [-1] and [+1] are displayed. The offset adjuster 18 can be easily adjusted by looking at this display. When the steady state of the PLL circuit to which such an offset voltage V offset can be added is expressed by the above equation (2), Becomes The second term of the right type is in a state where the PLL is locked equation (3) Similarly, k v · {kφ · θ i -θ 0) + V offset} = Const ... (5) Since k v and k φ are constants, it can be seen that the offset voltage V offset and the steady phase error θ i −θ 0 are proportional. FIG. 3 shows an example of measuring the stationary phase error and the bit error rate of the voice signal by varying the offset voltage. The horizontal axis shows the steady phase error value by the angle (degree) and the digital value of the output of the phase error detector 3 in FIG. The speech error rate on the vertical axis shows what was measured using the decoding result of the error correction code of the MUSE speech signal and further converted into the bit error rate. The curve in this figure changes depending on the S / N of the input MUSE signal. Judging from Fig. 3, the error rate is the best when the digital phase error signal is 0, that is, when the phase error is zero. Recognize. Since the offset voltage V offset and the steady phase error θ i −θ 0 are proportional to each other, the digital phase error display [−1],

〔0〕,
〔1〕を見ながらオフセット調整器18を位相誤差零にな
るように調整すればよい。 このように本実施例では、ディジタル位相誤差信号を
D/A変換器16及びアナログフィルタ17で信号処理してア
ナログ位相誤差信号とし、VCO19で該アナログ位相誤差
信号に基づきリサンプリングクロックを再生するように
し、しかも上記D/A変換器16の前段に、ディジタル位相
誤差信号の有効ビットのみをビットシフタなどを用いて
8倍のディジタル値に変換する乗算器15を設け、上記D/
A変換器16のダイナミックレンジ一杯に位相誤差情報が
得られるようにしたので、ループフィルタをアナログフ
ィルタとしてPLL回路構成を簡単かつ安価にでき、また
アナログ系には何ら負担をかけず、つまりアナログ位相
誤差信号でループゲインをかせぐ場合に必要となる温度
ドリフト,電源変動,外乱等に対する性能を確保するこ
となく、ループゲインを大きくすることができる。 また上記D/A変換16及びループフィルタ17でのオフセ
ット電圧を調整するためのオフセット調整器18を設ける
とともに、ディジタル位相誤差信号をデコードし、位相
誤差零及びその前後の値〔−1〕,〔+1〕を検出する
デコード回路21と、これらの値を表示する位相誤差の表
示器22とを設けているので、該誤差表示を見ながらアナ
ログ系のオフセット調整を簡単に行うことができる。 なお、上記実施例ではオフセット調整は位相誤差表示
を見ながらマニュアルで行うものを示したが、位相誤差
のデコード結果、つまりデコーダ21の出力信号をマイコ
ン等に取り込み、演算で加算平均等を行い、マイコンに
内蔵されているD/A変換器等でオフセット調整器18を調
整するようなシステムでもよい。このようなシステムの
MUSE−NTSC方式変換器全体の中でマイコンを用いている
場合はこのマイコンを流用すれば、ハードウェア規模が
大きくなることはない。これは一種のディジタルフィル
タを用いて低域ゲインを上げたことと等価であり、さら
なる性能向上が図れる。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明に係るMUSE−NTSC方式変換器
によれば、PLL回路の、ディジタル位相誤差信号に基づ
きリサンプリングクロックを発生する回路構成部を、上
記ディジタル位相誤差信号のD/A変換器と、そのアナロ
グ出力を信号処理するアナログフィルタと、該フィルタ
出力により上記リサンプリングクロックを再生するVCO
とから構成し、さらに上記回路構成部の前段に、上記デ
ィジタル位相誤差信号の有効ビットのみをディジタル値
のまま増幅するディジタル増幅手段を設けたので、ルー
プフィルタをアナログフィルタとして回路構成を簡単か
つ安価にでき、またアナログ系には何ら負担をかけず、
つまりアナログ位相誤差信号でループゲインをかせぐ場
合に必要となる温度ドリフト,電源変動,外乱等に対す
る性能を確保することなく、ループゲインを大きくする
ことができる。 これによりPLLの回路規模が小さく、しかも充分な性
能を持つ安価なMUSE−NTSC方式変換器を得ることができ
る。 またこの発明に係るMUSE−NTSC方式変換器によれば、
PLL回路を、ディジタル位相誤差信号をA/D変換器及びル
ープフィルタで信号処理し、得られたアナログ位相誤差
信号によりVCOを制御してリサンプリングクロックを再
生するよう構成するとともに、上記ディジタル位相誤差
信号をデコードし、位相誤差零値及びその前後の所定レ
ベルを検出する誤差検出手段と、上記D/A変換器及びル
ープフィルタでのオフセット電圧を調整するためのオフ
セット調整器を設けたので、PLLの定常位相誤差がある
場合、PLL回路のオフセットの調整を簡単に行うことが
できる効果がある。
[0],
The offset adjuster 18 may be adjusted so that the phase error becomes zero while observing [1]. Thus, in this embodiment, the digital phase error signal is
The D / A converter 16 and the analog filter 17 perform signal processing to obtain an analog phase error signal, and the VCO 19 regenerates the resampling clock based on the analog phase error signal, and in the preceding stage of the D / A converter 16. , A multiplier 15 for converting only the effective bit of the digital phase error signal into an eightfold digital value by using a bit shifter or the like, and
Since the phase error information can be obtained over the full dynamic range of the A converter 16, the loop filter can be used as an analog filter and the PLL circuit configuration can be made simple and inexpensive. The loop gain can be increased without ensuring the performance against temperature drift, power supply fluctuation, disturbance, etc., which is required when the loop gain is gained by the error signal. Further, while providing an offset adjuster 18 for adjusting the offset voltage in the D / A conversion 16 and the loop filter 17, the digital phase error signal is decoded, and the phase error zero and the values before and after the phase error [−1], [ Since the decode circuit 21 for detecting +1] and the phase error display 22 for displaying these values are provided, the offset adjustment of the analog system can be easily performed while observing the error display. In the above embodiment, the offset adjustment was manually performed while observing the phase error display, but the decoding result of the phase error, that is, the output signal of the decoder 21 is fetched into the microcomputer or the like, and arithmetic averaging or the like is performed by calculation. A system in which the offset adjuster 18 is adjusted by a D / A converter or the like built in the microcomputer may be used. Of such a system
If a microcomputer is used in the entire MUSE-NTSC converter, diversion of this microcomputer will not increase the hardware scale. This is equivalent to raising the low-frequency gain by using a kind of digital filter, and can further improve the performance. [Effects of the Invention] As described above, according to the MUSE-NTSC system converter according to the present invention, the circuit configuration unit that generates the resampling clock based on the digital phase error signal of the PLL circuit is D / A converter, an analog filter for signal processing the analog output, and a VCO for reproducing the resampling clock by the filter output
Further, since the digital amplifying means for amplifying only the effective bit of the digital phase error signal as a digital value is provided in the preceding stage of the circuit configuration section, the circuit configuration is simple and inexpensive as an analog filter. It can be done, and does not burden the analog system at all,
That is, the loop gain can be increased without ensuring the performance against temperature drift, power supply fluctuation, disturbance, etc., which is required when the loop gain is gained by the analog phase error signal. This makes it possible to obtain an inexpensive MUSE-NTSC converter with a small PLL circuit scale and sufficient performance. According to the MUSE-NTSC converter of the present invention,
The PLL circuit is configured to process the digital phase error signal with an A / D converter and a loop filter, and control the VCO with the obtained analog phase error signal to reproduce the resampling clock. Since the error detection means for decoding the signal and detecting the phase error zero value and the predetermined level before and after it and the offset adjuster for adjusting the offset voltage in the D / A converter and the loop filter are provided, the PLL If there is a steady phase error of, there is an effect that the offset of the PLL circuit can be easily adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例によるMUSE−NTSC方式変換
器のPLL回路のブロック構成図、第2図は位相誤差検出
器の入出力特性を示す図、第3図は定常位相誤差と音声
信号ビット誤り率との関係を示す図、第4図はサンプル
値アナログ伝送の原理を説明するための図、第5図は水
平同期信号の波形図である。 2…A/D変換器、3…位相誤差検出器、15…ディジタル
乗算器(ディジタル増幅手段)、16…D/A変換器、17…
ループフィルタ、18…オフセット調整器、19…VCO、21
…デコード回路(誤差検出表示手段)、22…表示器(誤
差検出表示手段)。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram of a PLL circuit of a MUSE-NTSC converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing input / output characteristics of a phase error detector, and FIG. 3 is a steady phase error and voice. FIG. 4 is a diagram showing the relationship with the signal bit error rate, FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of sampled value analog transmission, and FIG. 5 is a waveform diagram of a horizontal synchronizing signal. 2 ... A / D converter, 3 ... Phase error detector, 15 ... Digital multiplier (digital amplification means), 16 ... D / A converter, 17 ...
Loop filter, 18 ... Offset adjuster, 19 ... VCO, 21
... Decoding circuit (error detection display means), 22 ... Display (error detection display means). The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】MUSE信号をリサンプリングクロックでA/D
変換し、ディジタル値に変換された水平同期信号より位
相誤差信号を算出する第1の回路構成部と、該位相誤差
信号をアナログ位相誤差信号に変換し、ループフィルタ
を介して電圧制御発振器に入力し、該電圧制御発振器に
より上記リサンプリングクロックを再生する第2の回路
構成部とからなるPLL回路を有するMUSE−NTSC方式変換
器において、 上記PLL回路の第1及び第2の回路構成部間に、上記デ
ィジタル値の位相誤差信号の有効ビットのみをディジタ
ル値のまま増幅するディジタル増幅手段を設けたことを
特徴とするMUSE−NTSC方式変換器。
1. The MUSE signal is A / D by a resampling clock.
A first circuit configuration unit that converts and calculates a phase error signal from a horizontal synchronization signal that has been converted into a digital value, and the phase error signal is converted into an analog phase error signal and input to a voltage controlled oscillator through a loop filter. Then, in a MUSE-NTSC converter having a PLL circuit composed of a second circuit configuration section for regenerating the resampling clock by the voltage controlled oscillator, between the first and second circuit configuration sections of the PLL circuit. A MUSE-NTSC system converter characterized by comprising digital amplifying means for amplifying only the effective bit of the phase error signal of the digital value as it is as a digital value.
【請求項2】MUSE信号をリサンプリングクロックでA/D
変換し、ディジタル値に変換された水平同期信号より位
相誤差信号を算出する第1の回路構成部と、該位相誤差
信号をD/A変換器及びループフィルタで信号処理して電
圧制御発振器に入力し、該電圧制御発振器により上記リ
サンプリングクロックを再生する第2の回路構成部とか
らなるPLL回路を有するMUSE−NTSC方式変換器におい
て、 上記ディジタル値の位相誤差信号から位相誤差零値及び
その前後の所定レベルを検出する誤差検出手段と、 上記D/A変換器及びループフィルタでのオフセット電圧
を調整するためのオフセット調整手段とを備えたことを
特徴とするMUSE−NTSC方式変換器。
2. The MUSE signal is A / D by a resampling clock.
A first circuit component that converts and calculates a phase error signal from the horizontal synchronizing signal converted into a digital value, and the phase error signal is processed by a D / A converter and a loop filter and input to a voltage controlled oscillator. Then, in the MUSE-NTSC system converter having a PLL circuit composed of the second circuit configuration section for regenerating the resampling clock by the voltage controlled oscillator, a phase error zero value from the phase error signal of the digital value The MUSE-NTSC system converter comprising: an error detecting means for detecting a predetermined level of 1. and an offset adjusting means for adjusting an offset voltage in the D / A converter and the loop filter.
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