JP2715347B2 - 同調システム - Google Patents

同調システム

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JP2715347B2
JP2715347B2 JP3125711A JP12571191A JP2715347B2 JP 2715347 B2 JP2715347 B2 JP 2715347B2 JP 3125711 A JP3125711 A JP 3125711A JP 12571191 A JP12571191 A JP 12571191A JP 2715347 B2 JP2715347 B2 JP 2715347B2
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J7/00Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
    • H03J7/02Automatic frequency control
    • H03J7/04Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J1/00Details of adjusting, driving, indicating, or mechanical control arrangements for resonant circuits in general
    • H03J1/0008Details of adjusting, driving, indicating, or mechanical control arrangements for resonant circuits in general using a central processing unit, e.g. a microprocessor

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は同調システムに関するも
のであって、例えば、新しいチャンネルが選択された後
に同調システムが安定状態に達した時を決定する装置を
含んでいる。
【0002】
【発明の背景】RF(無線周波)テレビジョン信号は、
各々の標準(すなわち、“放送用”)周波数の付近に非
標準周波数を持った搬送波を有することがある。このよ
うな非標準周波数のRFテレビジョン信号は、ケーブル
分配回路網あるいはビデオカセットレコーダ(VC
R)、ビデオディスクプレーヤ、ビデオカメラまたはビ
デオゲームのようなテレビジョンの付属品によって発生
されることがある。従って、多くの同調システムは探索
手段を含んでおり、正確な同調が得られるまで新しく選
択されたチャンネルに対して公称局部発振周波数の付近
で局部発振信号の周波数を変えてステップ式に探索す
る。この探索に用いられる検出器の出力信号を信頼でき
るものにするために、新しいチャンネルが選択された後
または新しいステップが取られた後に同調システムが比
較的安定していることが望ましい。
【0003】新しいチャンネルが選択された後、あるい
は探索中に新しいステップが取られた後に、同調システ
ムが安定状態に達したことを決定する1つの方法は、安
定状態に達する迄に要する時間に対応する遅延時間を供
給することである。チャンネルの変更に関して、必要と
される遅延時間は、以前のチャンネルと新しいチャンネ
ルとの“間隔”により異なる。すなわち、同調システム
が隣接チャンネル(例えば、チャンネル2とチャンネル
3)間でチャンネルを変更するのに要する時間よりも、
同調帯域の両端のチャンネル(例えば、低VHFテレビ
ジョン帯域のチャンネル2とチャンネル6)間でチャン
ネルを変更するのに要する時間の方が長い。従って、遅
延時間は通常必要とされる最長の遅延時間に設定され
る。チャンネルの変更操作(例えば、0.5秒程度の探
索を含む)に要する最大時間の間に過渡的効果が画面に
現われるのを防止するためにテレビジョン・システムの
画面がしばしば“ブランク”にされるのを考慮して、使
用者が感じる見掛け上の同調時間は、個々のチャンネル
の変更動作に要する実際の同調時間よりもずっと長くな
る。このいらだたしい問題は、使用者が種々のチャンネ
ルを順番にざっと見られるようにするために通常設けら
れている“チャンネル・アップ”および“チャンネル・
ダウン”走査ボタンを使用する時に増大する。
【0004】位相ロックループ(PLL)同調システム
は同調がほぼ安定した時を決定するために、いわゆる
“ロック”検出器を含んでいることがある。ロック検出
器は、局部信号と基準周波数信号との位相差と周波数差
を表わすパルスを含む誤差信号を検査し、誤差信号のパ
ルス幅が予め定められる値よりも狭くなったとき“ロッ
ク”信号を発生する。
【0005】現在のPLL同調システムは、大抵集積回
路(IC)内に組み込まれている。多数のPLL用IC
が入手できるが、ロック検出器を含んでいないものが多
い。例えば、このPLLが同調制御に加えてテレビジョ
ン・システムの他の多くの機能を制御することを目的と
する制御用ICの中に組み込まれており、IC(すなわ
ち“チップ”)の面積に余裕がなければ、ロック検出器
は設けられないであろう。また、外部接続端子およびチ
ップ面積を節約したいので、ロック検出器は同調制御専
用のPLL ICには設けられないこともある。
【0006】従って、ロック検出器を備えておらず、ま
た全ての同調の変化に対して同じ最大時間遅れを必要と
しない同調システムが安定状態に達した時期を検出する
方法並びに装置が必要である。本発明は、このような事
情に鑑みてなされたもので、同調の間PLLが安定する
のに要する時間を短縮することを目的としている。
【0007】
【発明の概要】本発明の特徴によると、例えば、S字型
AFT信号のようなIF周波数を表わす信号をモニター
することにより、チャンネルの変更あるいは探索の間、
同調変更動作の開始後、同調システムの安定状態の表示
を適応的に行うことができる。
【0008】明確に言うと、本発明の1つの実施例で
は、同調の変更が開始された後、同調制御ユニット(例
えば、マイクロプロセッサ)が同調変更動作の間にAF
T信号をモニターする。AFT信号のレベルが、予め定
められる時間、例えば、20ミリセカンド(ms)の間
に2つのAFTハンプ(hump)のうちの1つに対応
するレベルにあると、制御ユニットはこれを同調変更動
作が完了し且つ同調システムが安定したものと見なす。
この時点で、それ以上の同調動作、例えば、微同調ある
いは探索が信頼性をもって開始される。
【0009】予め定められる持続期間(20ms)にA
FT信号がAFTハンプの1つに対応するレベルに留ま
っていなければ、同調変更動作は同調変更動作に必要な
最大予期時間に相当するもっと長い持続期間(例えば2
50ms)の終りに完了する(安定する)ものと見なさ
れる。
【0010】
【実施例】図1に示すテレビジョン受信システムは、チ
ューナ3に接続されるRF入力1を含んでいる。図示さ
れていないが、良く知られているように、チューナ3は
選択されたチャンネルと関係のあるRF信号を対応する
IF信号に変換(ヘテロダイン)するために帯域選択信
号と同調電圧に応答するRF段および局部発振器を含ん
でいる。帯域選択信号は、選択されたチャンネルの同調
帯域に従ってRF段と局部発振器の同調形態を決定す
る。同調電圧の大きさは、RF段によって選択されたR
F信号と局部発振器の周波数を決定する。
【0011】IF信号はIF部5において通常の方法で
処理され、信号処理部7に結合される。信号処理部7は
IF信号の被変調画像および音声搬送波を復調し、それ
ぞれの出力部にベースバンドの映像信号および音声信号
を生成する。
【0012】合衆国における公称周波数値(例えば、4
5.75MHz)からのIF信号の画像搬送波周波数の
偏移(もしあれば)を表わす自動微同調(AFT)信号
は、AFT検出器9により発生される。AFT信号の典
型的なS字型波形を図2に示す。公称周波数に対応する
振幅レベルに対するAFT信号の極性は公称周波数に対
する周波数偏移の向きを表わし、AFT信号の振幅は周
波数偏移の大きさを表わす。一例として、公称周波数に
対応する振幅レベル以下の負方向の偏移は負の周波数偏
移に相当し、正方向の偏移は正の周波数偏移に相当す
る。AFT信号は以下に述べるように同調処理に利用さ
れる。
【0013】複合同期(“sync”)信号は同期分離
器11によって映像信号から得られる。複合同期信号
は、画像の同期に通常用いられることに加えて、以下に
説明するように、同調処理にも利用される。
【0014】チューナ3の同調電圧は、選択されたチャ
ンネルに関連するディジタル信号に応答して、同調電圧
発生器13により発生される。同調電圧発生器13は、
ディジタル・アナログ変換器を含む電圧合成型のものあ
るいは周波数または位相ロックループを含む周波数合成
型のものでよい。一例として、位相ロックループ(PL
L)同調電圧発生器が例示的実施例で用いられている。
【0015】簡単に言うと、PLL同調電圧発生器は、
係数Kで局部発振信号の周波数を分割するための縦続接
続の固定分周器(通常、“プリスケーラ”と呼ばれる)
と、プリスケーラの出力信号の周波数をプログラム可能
な係数Nで分割するためのプログラム可能な分周器とを
含んでいる。固定分周器は水晶発振器の出力信号の周波
数(fXTAL)を係数Rで割り、基準周波数の信号を
得る。位相比較器はプログラム可能な分周器の出力信号
を基準周波数信号と比較して、プログラム可能な分周器
の出力信号と基準周波数信号との間の位相と周波数の偏
移を表わすパルスを有する“誤差”信号を発生する。誤
差信号は濾波され同調電圧を生成する。同調電圧は、f
LO=(NK/R)fXTALとなるまで局部発振器の
周波数(fLO)を制御する。従って、局部発振信号の
周波数はプログラム可能な係数Nを制御することにより
制御することができる。(K/R)fXTAL=1MH
zになるように、K、RおよびfXTALが選択される
と、Nは局部発振信号の周波数(MHz)に等しくな
る。
【0016】マイクロプロセッサ15は、チューナ3の
帯域選択信号と局部発振信号の周波数を制御すめため
に、プログラム可能な係数Nのディジタル表示を発生す
る。マイクロプロセッサ15は読取り専用メモリ(RO
M)17に貯えられたコンピュータ・プログラムの制御
の下に動作する。本発明と関係のあるプログラムの部分
を図5と図6に流れ図で示す。マイクロプロセッサ15
は、使用者用の制御キーボード19により発生される使
用者コマンド信号に応答する。キーボード19は簡単化
のためにマイクロプロセッサ15に直接接続して示して
あるが、リモートコントロール送信機のキーボードから
成ることもある。
【0017】キーボード19はテレビジョン受像機の種
々の機能(例えば、受像機のスイッチを“オン”/“オ
フ”する;音量レベルを制御する;選局する)を制御す
るためのキーを備えている。チャンネル選択(選局)に
関係のあるキーだけを示す。
【0018】数字キー(0−9)は、それぞれの2桁チ
ャンネル番号の10位と1位の数字を入力することによ
りチャンネルを直接選択するために設けられている。
【0019】“チャンネル・アップ”(CUP)および
“チャンネル・ダウン”(CDN)キーは、チャンネル
を選択する“チャンネル走査”モードを開始するために
設けられている。“チャンネル走査”モードにおいて、
周波数の増加または減少する順番で次々とチャンネルに
同調し、遂に、有効チャンネルのリストにある1つのチ
ャンネルが捜し出される。リストにないチャンネルは、
チャンネル走査モードの間に自動的に飛ばされる。
【0020】有効チャンネルのリストは、マイクロプロ
セッサ15と関連する不揮発性ランダム・アクセス・メ
モリ(RAM)21に貯えられている。RAM21はそ
れぞれのチャンネルに対する複数の1ビットの記憶場所
を含んでいる。論理値“1”は各有効チャンネルに対す
る記憶場所に貯えられている。論理値“0”は各無効チ
ャンネルに対する記憶場所に貯えられている。記憶場所
は選択されたチャンネルのチャンネル番号に従ってアド
レス指定される。
【0021】またキーボード19は、RAM21の有効
チャンネル・リストが自動的に“プログラム”される
“自動プログラミング“動作を開始するための“自動プ
ログラム”(A−P)キーを含んでいる。自動プログラ
ミング動作中、各チャンネルは同調のために順番に選択
され、有効なRFテレビジョン信号が存在するかどうか
の決定が行われる。有効なRFテレビジョン信号が存在
すると、論理値“1”がRAM21のそれぞれの1ビッ
ト記憶場所に入れられ、有効なRFテレビジョン信号が
存在しなければ論理値“0”が入れられる。キーボード
19は、RAM21に貯えられたリストからチャンネル
を手動で削除し、また追加するための“消去”および
“追加”キーを備えている。
【0022】RF入力1は、放送受信アンテナ、ケーブ
ル分配網、あるいはテレビジョンの付属品(例えば、V
CR、ビデオディスクプレーヤ、ビデオカメラ、ビデオ
ゲームなど)に接続される。空中チャンネルのRF信号
は、低VHF、高VHFおよびUHF同調帯域を占有
し、FCC(連邦通信委員会)により割り当てられた標
準周波数を有する搬送波を持っている。ケーブルチャン
ネル用のRF信号も、低VHF、高VHFおよびUHF
帯域を占有し、これに加えて、低VHF、高VHFおよ
びUHF帯域の間に散在する、中間、スーパー、ハイパ
ーおよびウルトラ帯域も占有する。
【0023】本実施例では、同じチャンネル番号で、異
なる空中チャンネルおよびケーブルチャンネルを識別す
る。従って、キーボード19は、“空中”(放送)チャ
ンネルに同調するのかケーブルチャンネルに同調するの
かを選択するために“空中/ケーブル”(A/C)キー
を備えている。空中(例えば、論理値“1”)チャンネ
ルに同調するのかケーブル(例えば、論理値“0”)チ
ャンネルに同調するのかを表示する1ビットがRAM2
1に貯えられている。分割係数Nと帯域選択信号は、R
AM21に貯えられる空中/ケーブル選択表示に応答
し、且つ選択されたチャンネルのチャンネル番号により
制御される。
【0024】標準周波数のRF信号を有する空中チャン
ネルに対する分割係数Nの値はどの受信位置についても
予め知られている。従って、各空中チャンネルに対する
Nの正確な値は、マイクロプロセッサ15の制御プログ
ラムの一部として貯えることができる。
【0025】それぞれの標準周波数からはずれる非標準
周波数RF信号を有するケーブルチャンネルおよびテレ
ビジョン付属品に対する分割係数Nの値はどの受信位置
についても前もって知られているわけではない。従っ
て、ケーブルチャンネルおよびテレビジョン付属品に対
するNの個々の値は前もって貯えることができない。む
しろケーブル分配網あるいはテレビジョン付属品がRF
信号入力1に接続されている時、同調させようとする各
チャンネルに対してNの正確な値の探索が行なわれる。
この探索の間にNの値は、それぞれの標準周波数に対し
てNの値の付近で階段状に変えられ、Nの各値におい
て、有効なテレビジョンRF信号が存在するかどうか決
定される。ここで説明する同調システムでは、有効なR
Fテレビジョン信号の存在は、AFT信号と複合同期
(sync)信号の状態を調べて決定されることもあ
る。マイクロプロセッサ15に結合されるAFT比較器
23aと23bおよび同期検波器25はこの目的のため
に設けられている。
【0026】探索手段は、普通の同調モード(このモー
ドではチャンネルは10位および1位の数字キーで直接
的にあるいは“チャンネル・アップ”および“チャンネ
ル・ダウン”キーで間接的に選択される)と自動プログ
ラミング・モードの両モードにおいて利用される。階段
式の探索処理は、図3と図4に示す同調電圧波形によっ
て説明される。
【0027】図3と図4に関して、ケーブル分配網はR
F入力1に接続され、空中/ケーブル・キーは同調シス
テムをケーブルチャンネルに同調する状態に置くように
操作されたものと仮定する。
【0028】図3と図4に示すように、探索は分割され
る。最初、第1の探索において、“標準”、HRC(高
調波的に関連する搬送波)あるいは1RC(間隔的に関
連する搬送波)周波数割当てを用いるケーブル分配網で
通常出合う予測可能な周波数に相当するそれぞれの局部
発振探索周波数に対応する、第1の比較的小グループの
Nの値の各々についてRF信号の存在が検査される。そ
の後第2の探索において、第2の比較的大グループのN
の値の各々においてRF信号の存在が検査される。この
探索は比較的速く行われる。その理由は、最もよく出合
い、従って最も可能性のある周波数が最初に調べられる
からである。ただ1つのチャンネルだけが同調のために
選択される普通の同調モードの期間に両グループの局部
発振探索周波数が利用される。すべてのチャンネルが同
調のために連続的に選択される自動プログラミング・モ
ードの期間第1のグループだけが利用される。
【0029】テレビジョン付属品から供給される非標準
周波数RF信号に同調できるようにするために、探索手
段は“空中”チャンネルに対しては不能化状態にされな
い。しかしながら、“空中”チャンネルに対するRF信
号は、標準(すなわち公称)周波数以外のケーブルチャ
ンネルと関連する第1グループの予測可能な周波数の1
つにおいて見つかりそうもないので、標準周波数だけが
調べられる。
【0030】第1グループあるいは予測可能なグループ
の周波数の探索の間、AFT信号が調べられる。図2に
示すように、AFT信号の振幅は、画像搬送波の公称周
波数より156.25KHz高い周波数においてはV
レベルより高く、公称周波数より156.25KHz低
い周波数においてはVレベルよりAFT信号の振幅は
低い。Vレベルよりも高いAFT信号の振幅は“正方
向の”ハンプ領域内にあり、Vレベルよりも低いAF
T信号の振幅は“負方向の”ハンプ領域内にある。正方
向および負方向のハンプがそれぞれAFT比較器23a
および23bにより検出されると、選択されたチャンネ
ルに対するRF搬送波の存在することが示される。従っ
て第1グループの局部発振探索周波数の探索の間に、分
割係数Nの値は、図3および図4で識別される予測可能
な局部発振探索周波数に関して、±156.25KHz
の対をなす周波数を生成するように設定される。
【0031】正方向および負方向のAFTハンプがNの
或る値においてAFT比較器23aと23bにより検出
されなければ、Nは第1グループ内にある次の探索値に
変更される。両方のAFTハンプが第1グループ内のど
の探索値についても検出されなければ、第2グループ内
の探索値を利用する第2の探索が開始される。第2の探
索については以下に説明する。
【0032】両方のAFTハンプが第1グループ内の探
索値について検出されたならば、探索は終了し、同期分
離器11の出力信号は同期検波器25で検査される。A
FT比較器23aと23bにより検出された搬送波は画
像搬送波であるよりもむしろ音声搬送波であるかも知れ
ないので、複合同期信号が検査される。複合同期信号の
周波数とパルス幅を測定することにより動作する適当な
同期有効検出器は、ジェイ・タルツ(J.Tults)
氏とエム・ピー・フレンチ(M.P.French)氏
に付与された米国特許第4,405,947号に開示さ
れている。
【0033】複合同期信号が正しい特性を持っているな
らば、RFテレビジョン信号の画像搬送波は捜し出され
ている。その後、局部発振信号の周波数は最適の同調に
調節され維持される。この微同調動作では、検出された
IF画像搬送波の周波数が2つのハンプの間に据えられ
るまで、局部発振周波数を小さいステップ(例えば、3
1.25kHz)で変化させる。この微同調動作はジェ
イ・タルツ(J.Tults)氏、ダブリュー・ジェイ
・テスティン(W.J.Testin)氏およびエム・
エフ・ラムライヒ(M・F・Rumreich)氏に付
与された米国特許第4,868,892号に詳しく述べ
られている。
【0034】複合同期信号が正しい状態でなければ、上
述した第2の探索も開始される。
【0035】第2の探索の間に、AFT比較器23aと
23bを再び用いて、第2グループの各探索周波数にお
いて、選択されたチャンネルに対しRF信号が存在する
かどうか検査される。図3と図4に示すように本実施例
では、この探索は0.5MHz刻みで起り、公称周波数
より3.0MHz高い局部発振周波数で始まり、公称周
波数より3.0MHz低い局部発振周波数で終る。正方
向のAFTハンプが或るステップで検出され負方向のA
FTハンプが次のステップで検出された時、RFテレビ
ジョン信号の画像搬送波の存在することが示される。
【0036】第2の探索の間に有効なRF信号の画像搬
送波の存在がつきとめられた後、先に述べた、AFTハ
ンプ間でIF画像搬送波の周波数を最適化し維持するの
に用いられたのと同じ操作が用いられる。
【0037】第2の探索の間にRF搬送波が捜し出され
なければ、選択されたチャンネルの標準周波数RF信号
に対応する公称局部発振周波数が発生させられる。
【0038】これまで述べた同調システムは、市販のR
CAカラーテレビジョン受像機(CTC156およびC
TC157電子シャーシを含む)に組み込まれているも
のと類似している。これらのシャーシは、インディアナ
州インディアナポリス所在のトムソン・コンシューマ・
エレクトロニクス社(Thomson Consume
r Electronics Inc.)が出版した
“RCA/GEカラーテレビジョン・サービスデータC
TC156/157”に発表されている。
【0039】新しいチャンネルが選択されたとき、この
新しいチャンネルに対応するNの新しい値はマイクロプ
ロセッサ15から同調電圧発生器13に転送される。そ
の結果、同調電圧は以前のチャンネルに対応する以前の
レベルから新しいチャンネルに対応する新しいレベルへ
と変化する。この同調電圧の変化は瞬間的ではなくむし
ろランプ状の波形を有する。この変化率(すなわち“ス
ルーレート”)は、本実施例では同調電圧発生器13か
ら成るPLLを含む同調システムの時定数と利得に依り
異なる。新しいチャンネルのRF信号を捜し出すために
信頼できる探索を行う前に同調システムの動作が安定し
ていることを確かめなければならない。先に述べたよう
に、“ロック”検出器またはこれと類似の装置が無い場
合にこれを行うためには、任意のチャンネルの変更に対
して安定状態に達するのに要する最長時間に相当する予
め定められた時間遅れを与える必要がある。この結果、
すべてのチャンネルの変更に対する見掛け上の同調時間
は、以前のチャンネルと新しいチャンネルとの間隔に関
わりなく不当に長くなる。
【0040】本同調システムは、以前のチャンネルと新
しいチャンネルとの間隔および異なるチューナの同調速
度の相違に関して適応性のある、同調システムが安定状
態に達した時期を決定する方法を利用する。
【0041】例示的実施例でこれを行うには、新しいチ
ャンネルに対応するNの新しい値が入力された後に、A
FT信号を連続的にサンプリングする。図3と図4に示
す探索方法の説明に関して先に述べたように、Nの最初
の値は、選択されたチャンネルに対しRF信号が存在す
る場合に正方向のAFTハンプが捜し出されることが予
期される周波数(例えば、公称+156.25KHz)
に対応する。AFTのレベルが、予め定められる最少の
時間間隔、例えば、20ミリセカンド(ms)で、正の
ハンプに対応する閾値レベルVよりも上にあればそれ
は同調システムが安定状態に達したことを示す。予め定
められる最少時間が必要される理由は、同調電圧が充電
され、前のチャンネルに対応するレベルから新しいチャ
ンネルに対応するレベルに達すると、他のチャンネルに
対応する搬送波に出合い、正方向のハンプに対応するA
FTレベルを生成する可能性があるからでるある。スル
ーレートが、例えば、0.3ボルト/ミリセカンドで、
これら中間チャンネルの正方向のハンプは20msより
もずっと短かい持続期間(典型的には約1ms)を持つ
ことになる。少なくとも20msの正方向のハンプが存
在するならば、同調システムは安定状態に達したと考え
られ、先に述べたように、有効画像搬送波の存在を確か
めるため公称周波数−156.25KHz(N−0.1
5625)における負方向のハンプの点検が行われる。
RF搬送波はNの最初の値においては多分捜し出されな
いので、予め定められる時間遅れ(例えば、250m
s)を与えて、持続期間が少なくとも20msの正方向
のハンプが生じない場合に、同調システムを安定させ
る。この動作においてAFT信号は、同調システムが安
定状態に達した時を決定するため、且つまたRF信号の
存在を表示するために用いられる。
【0042】例示的実施例では、チャンネルの変更後に
安定状態に達した時期を決定するこの適応的手法は通常
モードと自動プログラミングモードの両方において用い
られる。すべてではないけれども、大抵のRF信号が標
準(すなわち、公称)周波数を有する同調環境の場合、
同調速度は著しく増大することが知られている。典型的
には、同調時間は係数2ないし3だけ減少する。
【0043】マイクロプロセッサ15の制御プログラム
の部分の流れ図を図5に示す。以下の説明において、図
5に示すプログラムのステップを適当な場所に示す。
【0044】図5に示すように、新しいチャンネルに同
調させる指令一度が入力されると(S1)、マイクロプ
ロセッサ15は、公称局部発振周波数の新しいチャンネ
ルLO NOM)+156.25KHzに対応するよう
にNの値を設定する。すなわち、マイクロプロセッサは
Nを正方向AFTハンプに対する期待周波数に同調する
ように設定する(S2)。
【0045】その後、250msの時間間隔のいわゆる
“タイムアウト”タイマーがマイクロプロセッサ15に
より始動され(S3)、マイクロプロセッサ15は“正
の”AFT比較器23aの出力をサンプリングし始める
(S5)。サンプリングは、正方向のAFTハンプが検
出されるまで(S6)、または250msのタイムアウ
トが終了するまで(S4)継続する。サンプリングは、
使用される個々のマイクロプロセッサの命令サイクル時
間により決定される速度で起る。例えば、モトローラ社
から入手できる6805をベースにしたマイクロプロセ
ッサとPLLの両方を含んでいる、いわゆるテレカット
“TELEKAT”テレビジョン制御用ICは1つのサ
ンプルを約50マイクロセカンドで得て処理することが
できる。
【0046】正方向のAFTハンプが250msの時間
間隔内に存在すると(S6)、20msの時間間隔の
“タイムアウト”タイマーが始動され(S7)、マイク
ロプロセッサ15は正のAFT比較器23aの出力をサ
ンプリングし続ける(S8)。正方向のAFTハンプが
250ms時間間隔内の20msに存在するならば(S
8,S9,S10,S11)、これは局部発振周波数が
安定していることを示すものと見なされる。この時点
で、局部発振周波数は、2×156.25KHzだけ減
じられて、(LONOM−156.25KHz)とな
り、“負の”AFT比較器23bの出力を検査し、負方
向のAFTハンプ(S17)を点検する。
【0047】正方向のAFTハンプが250msの時間
間隔内に検出されなければ(S6,S4)、あるいは、
正方向のAFTハンプが250msの時計間隔内の少な
くとも20msの間存在しなければ(S9,S10,S
11)、更に20msの時間間隔について、正のAFT
比較器23aの出力をサンプリングし、最後の1つの時
間を点検し、正方向のAFTハンプが存在するかどうか
調べる(S12,S13,S14,S15)。この検査
の間に正のAFT検出器23aの出力が20msの時間
間隔内でどのサンプルに対しても“高い”(high)
であるならば(S14,S15)、それは新しいチャン
ネルに対する正方向AFTハンプが存在することを示し
ており、今度は負方向ハンプについて点検が行なわれる
(S17)。この最後の検査を行う理由は、画像搬送波
が存在しても画像情報で過変調されるかも知れないから
である。過変調された画像搬送波は、垂直帰線期間(こ
の期間画像搬送波は通常同期情報のみで変調されてい
る)を除いて、“ドロップアウト”することがある。こ
の検査のために20msの時間間隔が選択されている理
由は、20msが1垂直期間(約16.7ms)を完全
に包含するのに十分に長い時間であるからである。正方
向AFTハンプが検出されなければ、先に説明したよう
に、Nの値を変更することにより探索が開始される。
【0048】探索中に変更がなされた後に同調システム
が安定した時期を決定することも望ましい。周波数のス
テップはチャンネル間隔(例えば、6MHz)よりも小
さいが、PLLのループ利得が低い同調帯域の上端でチ
ャンネルの探索が行なわれると、数百ミリセカンド持続
する同調電圧の減衰振動が起ることがある。このような
チャンネルにおける安定性を確保するために与えられる
一定の時間遅れは、他のチャンネルに対しても探索動作
を等しく遅らせることになる。
【0049】チャンネル変更後に同調システムが安定し
た時期を決定するのに用いられたのと同様な適応性タイ
ムアウト・アルゴリズムを利用して、図3と図4に示す
探索動作の間、階段式の変更後に同調システムが安定し
た時期を決定することができる。しかしながら、どの探
索周波数で正方向AFTハンプに出合う可能性があるか
は前もって知られていない。従って、探索動作の間、変
更後に予め定められる時間(例えば、20ms)正方向
AFTの連続的存在を捜すよりもむしろAFT信号を連
続的にサンプリングし、予め定められる数の連続的時間
間隔中にAFTレベルが実質的に変化しないままであっ
たかどうか確かめられる。例示した実施例では、これら
の時間間隔もまたそれぞれ20msであり、画像搬送波
が過変調されない垂直帰線期間を含んでいる。例示した
実施例では、AFTレベルが実質的に同じである2つの
連続する20msの時間間隔は、小さなステップに対し
ては安定性を示しており、3つの連続する20msの時
間間隔は、0.5−1MHz位の比較的大きなステップ
に対して安定性を示している。探索動作の各ステップ後
の安定性を確かめるために用いるマイクロプロセッサ1
5のプログラムの部分についての流れ図を図6に示す。
【0050】図6に示す適応性タイムアウト・アルゴリ
ズムに用いられる或るパラメータは以下のようになる。
現在の20msの時間期間の間に正方向のAFTピーク
が検出されるならば、PPは論理値“1”(正のピーク
が検出されなければ論理値“0”)にセットされる。現
在の20msの時間間隔のうちに負方向のAFTピーク
(ハンプ)が検出されるならば、NPは“1”にセット
される。前の20msの時間間隔のうちに正方向のピー
ク(ハンプ)が検出されたならば、PRV.PPは論理
値“1”である。前の20msの時間間隔のうちに負方
向のピーク(ハンプ)が検出されたならば、PRV.N
Pは論理値“1”である。EQCNTは、連続する20
msの時間期間の間で安定な状態を表わす同一の結果の
計数値(数)である。以下の条件はEQCNTを1だけ
増加させる:PPとPRV.PPが両方共“1”に等し
い;NPとPRV.NPが両方共“1”に等しい;そし
て、PP、NP、PRV.PPおよびPRV.NPがす
べて“0”に等しい。20msの時間にPPとNPの両
方あるいはPRV.PPとPRV.NPが“1”にセッ
トされたならば、EQCNTは増加されない。安定性を
識別するEQCNTの値(PRED.CNT)はステッ
プの大きさに依り異なる(例えば31.25KHzのス
テップでは1、0.5MHzおよびそれ以上のステップ
では2)。TOTCNTは連続する20msの時間間隔
の全体の計数値(数)である。TOTCNT=12(約
12×20ms=240msに相当する)は、主プログ
ラムの探索部分が継続することを許されるデフォールト
(default)状態を示す。
【0051】ここで図6の流れ図に関して説明すると、
Nの値を変えることにより新しい探索ステップを行う場
合(S1)、PRV.PPとPRV.NPはおのおの
“1”にセットすることにより初期設定され、TOTC
NTは0にセットすることにより初期設定される(S
2)。その後、20msのタイムアウト・タイマーがセ
ットされ、PPとNPはおのおの“0”にセットするこ
とにより初期設定される。(S3)。
【0052】その後、20msの時間期間が過ぎるまで
(S5)、AFT比較器23aと23bの各出力は連続
的にサンプリングされ、その結果はPPとNPに対応す
るレジスタの中に貯えられる(S4)。ここで再び、マ
イクロプロセッサ15の命令サイクル時間によりサンプ
リング速度が決定される。
【0053】20msの時間期間が過ぎると(S5)、
パラメータPP、NP、PRV.PPおよびPRV.N
Pに対応するレジスタの内容を検討しAFTのレベルが
2つの連続する時間期間の間で実質的に同じであるかど
うか確かめる(S6,S7,S8,S9,S10,S1
1,S12)。以前と現在の20msの時間期間の間で
AFT信号レベルが等しくないと、EQCNTは“0”
にセットされる(S13)。以前の20msの時間期間
で(S6)、あるいは現在の20msの時間期間で(S
7)、正方向と負方向のAFTハンプが検出されたなら
ば、局部発振周波数がまだ安定していないと考えられ、
以前と現在の20ms時間期間の間でAFT信号レベル
が等しいことの表示はどれも無視される。この場合、E
QCNTも“0”にセットされる(S13)。(先に述
べたように、新しいステップが取られる度に、PRV.
PPとPRV.NPはおのおの最初に“1”にセットさ
れる)。以前と現在の20ms時間期間の間でAFT信
号レベルが等しければ、EQCNTは“1”だけ増加さ
れる(S14)。
【0054】AFT信号レベルの等しいことが検討され
た後、PPとNPに対応するレジスタの内容がそれぞれ
PRV.PPとPRV.NPに対応するレジスタに貯え
られ(S15)、次の20ms時間期間において利用で
きるようにし、TOTCNTが“1”だけ増加される
(S16)。
【0055】その後、パラメータTOTCNTとEQC
NTを検討し(S17,S19)、安定状態に達したか
どうか確かめる。先に述べたように、TOTCNTが1
2(12×20ms=240msに対応する)に達した
ならば(S17)、探索アルゴリズムの次のステップが
取られる(S19)。しかしながら、TOTCNTがま
だ12に達していなければ(S17)、EQCNTを検
討する(S19)。EQCNTが、探索アルゴリズムの
現在の部分に用いられた個々のステップの大きさに対
し、予め定められる計数値(PRED.CNT)に等し
ければ、探索プログラムの次のステップが取られる。も
しそうでなければ、次の20msの時間期間が開始され
る(S3)。
【0056】このプロセスは、“同一”の連続的な20
msの時間期間が必要な数だけ起ったこと、あるいは、
このプロセスが12サイクル起ったことが確かめられる
まで継続する。
【0057】先に述べたように、適応性“タイムアウ
ト”手段は同調に要する時間を著しく減少する。また本
発明の適応性により、製造者は同調制御システムに著し
いハードウェアの変更を行わずに特性の異なる種々のチ
ューナ(RF部、局部発振器および混合器を含む)を利
用することができるも注目される。
【0058】例示的実施例には種々の変更を行うことが
できる。
【0059】例えば、正方向のAFTハンプよりも先に
負方向のAFTハンプを検査してもよい。AFT比較器
23aと23bの代りにディジタル比較装置を使用して
もよい。その場合、アナログAFT信号はディジタル表
示に変換され、閾値レベルVおよびVに対応するデ
ィジタル値と比較される。同様に、AFT検出器9の代
りに、IF信号の周波数を直接測定するディジタル計数
装置を使用することもできる。その場合、新しいチャン
ネルが選択された後あるいは新しい探索ステップが取ら
れた後予め定められた期間の間、測定されたIF周波数
がほぼ一定のままであれば、安定度を確かめることがで
きる。更に、同期検波器25の精度に依り、予め定めら
れた時間期間の間同期検波器25の出力がほぼ一定のま
まであるならば、安定度を確かめることができる。前述
のタルツ氏とフレンチ氏の特許に開示された同期検波器
はこのような目的に適している。
【0060】本発明は、PLL周波数合成同調システム
に関して述べてきたが、他の型式の同調システムにも有
利に使用することができる。
【0061】同調システムが安定状態に達した時期を表
示するための、適応性“タイムアウト”手段については
探索動作の開始に関連して述べてきたが、“タイムアウ
ト”手段は、チャンネルの変更後に画面表示の“ブラン
クを解消する”べき時期を表示するのにも用いられる。
【0062】これらのおよび他の変更は、特許請求の範
囲により限定される発明の範囲内にあるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施することのできる同調システムを
用いているテレビジョン受像機のブロック図である。
【図2】図1に示す同調システムの動作の特徴を理解す
るのに役立つAFT信号の波形を示す。
【図3】図1に示す同調システムの探索手段を説明する
同調電圧波形を示す。
【図4】図1に示す同調システムの探索手段を説明する
同調電圧波形を示す。
【図5】本発明の特徴に従う、適応性の安定度表示アル
ゴリズムを組み込んだ、図1に示す同調システムを制御
するためのプログラムの各部の流れ図を示す。
【図6】本発明の特徴に従う、適応性の安定度表示アル
ゴリズムを組み込んだ、図1に示す同調システムを制御
するためのプログラムの各部の流れ図を示す。
【符号の説明】
1 RF入力 3 チューナ 5 IF(中間周波)部 7 信号処理部 9 AFT(自動微同調)検出器 11 同期分離器 13 PLL同調電圧発生器 15 マイクロプロセッサ 17 プログラム・メモリ(ROM) 19 キーボード 21 ランダム・アクセス・メモリ(RAM) 23a AFT比較器 23b AFT比較器 25 同期検波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−29012(JP,A) 特開 平2−20112(JP,A) 特開 昭61−134130(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RF信号を供給する手段と、 局部発振信号を発生する手段と、 前記局部発振信号と前記RF信号を合成し、正確な同調
    状態が存在する時、公称周波数を有するIF信号を発生
    する手段と、 前記IF信号に応答し、前記公称周波数に対する前記I
    F信号の周波数の関係を示す特性を有するIF周波数を
    表わす信号を発生する手段と、 前記局部発振信号を発生する手段を制御し、前記局部発
    振信号の周波数を第1の周波数から第2の予め定められ
    る周波数に変化させる制御手段とを含み、 前記制御手段が、前記IF周波数を表わす信号をモニタ
    ーし、前記IF周波数を表わす信号が予め定められた第
    1の時間間隔の間一定のままである時、前記局部発振信
    号の安定性の表示を発生し、且つ前記IF周波数を表わ
    す信号が前記予め定められた第1の時間間隔の間一定の
    ままでなければ、前記予め定められた第1の時間間隔よ
    りも長い予め定められた第2の時間間隔後に、前記局部
    発振信号の安定性の表示を発生する、同調システム。
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