JPH0131834B2 - - Google Patents

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JPH0131834B2
JPH0131834B2 JP21171782A JP21171782A JPH0131834B2 JP H0131834 B2 JPH0131834 B2 JP H0131834B2 JP 21171782 A JP21171782 A JP 21171782A JP 21171782 A JP21171782 A JP 21171782A JP H0131834 B2 JPH0131834 B2 JP H0131834B2
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Yoichi Sakamoto
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/455Demodulation-circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジヨン受像機およびVTRビデ
オチユーナーに用いることができるテレビジヨン
同期受信機に関するものである。
従来例の構成とその問題点 近年、テレビ受像機やVTRビデオチユーナー
には、可変容量ダイオードを同調素子に用いた、
いわゆる電子チユーナが広く使われている。電子
チユーナーは、無接点であるので接点不良の問題
がないこと、電子的に制御できるので遠隔制御等
多機能化に便利なことなどの利点を有している。
しかし可変容量ダイオードの特性にバラツキがあ
ること、同調にインダクタを必要とすることのた
めに、その製造の無調整化、自動化に困難を伴
う。
そこで可変容量ダイオードとインダクタによる
同調回路を用いることなく、そして集積回路化し
やすい受信機を構成するために、同期受信機を用
いることが考えられる。同期受信機の方式には
種々あるが、微弱なテレビジヨン信号に同期搬送
波を位相同期させるには同期搬送波再生方式が適
している。この方式はコスタスループ(Costas
loop)方式として知られている。しかしこの方式
をテレビジヨン受像機に応用するには、テレビジ
ヨン受像機に適した周波数引込み回路を構成する
必要がある。
第1図は従来の同期受信機の構成を示す要部ブ
ロツク図である。この従来例では、同期搬送波再
生方式同期受信機に、微分器を用いた周波数誤差
検出回路が結合されている。このうちコスタスル
ープ方式同期受信機は、変調搬送波入力の同相成
分を同期検波する第1の同期検波器1、直交成分
を同期検波する第2の同期検波器2、これら2つ
の同期検波器1,2の各々の出力を低域濾波する
低域濾波器3および4、これら2つの低域濾波器
3,4の出力を電圧乗算する位相検出器5、この
位相検出器5の出力を低域濾波する低域濾波器
6、この低域濾波器6の出力で制御される電圧制
御発振器7、この電圧制御発振器7の出力を90゜
移相する90゜移相器8からなつている。そして周
波数誤差検出回路は、上記第1の同期検波器1の
出力を低域濾波器3で低域濾波して得た出力を帯
域濾波する帯域濾波器9、この帯域濾波器9の出
力を微分する微分器10、上記第2の同期検波器
2の出力を低域濾波器4で低域濾波して得た出力
を帯域濾波する帯域濾波器11、この帯域濾波器
11の出力と上記微分器10の出力を乗算する電
圧乗算器12、この電圧乗算器12の出力を低域
濾波する低域濾波器13からなり、上記コスタス
ループ方式同期受信機と電圧加算器14で結合さ
れている。
上記コスタスループ方式同期受信機では、第1
および第2の同期検波器1,2から得た同相およ
び直交成分の信号を位相検出器5に加え、この位
相検出器5から受信機の入力である変調搬送波と
電圧制御発振器7の出力すなわち同期搬送波との
位相誤差に比例した電圧を得、この電圧を電圧制
御発振器7に帰還することによつて、上記位相誤
差が0になるように制御される。また上記周波数
誤差検出回路では、上記同相成分の信号を微分器
10で微分した信号と上記直交成分の信号とを電
圧乗算器12で電圧乗算して、変調搬送波と同期
搬送波との周波数誤差に比例した電圧を得、この
電圧を電圧加算器14で上記位相誤差に比例した
電圧に重畳して、上記同期受信機の引込み時間を
短縮している。
第1図に示すこのような従来例では、周波数誤
差検出回路を特に付加しなければならないこと、
また実際に微分器を構成するには困難が伴うとい
う問題点を有している。
発明の目的 本発明の目的は、微分器を用いた周波数誤差検
出回路を付加することなく、同期受信機の引込み
時間を短縮することを可能とする同期受信機を提
供することである。
発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、電圧制
御発振器と、この電圧制御発振器の出力の位相を
90゜移相させる90゜移相器と、上記電圧制御発振器
の出力と上記90゜移相器の出力とをそれぞれ同期
搬送波とし、これら2つの同期搬送波によつて受
信機入力部から入力される映像搬送波信号の同相
および直交成分を検波する第1および第2の同期
検波器と、上記第1および第2の同期検波器の出
力の位相差を検出する位相検出器と、この位相検
出器の出力を低域濾波する第1の低域濾波器と、
上記第1の同期検波器で発生する音声中間周波信
号の周波数を弁別する周波数弁別器と、この周波
数弁別器の出力を低域濾波する第2の低域濾波器
とを備え、この第2の低域濾波器の出力を上記位
相検出器の出力を低域濾波する上記第1の低域濾
波器の出力とともに上記制御発振器に帰還するよ
う構成したものであり、これにより上記電圧制御
発振器の出力周波数を上記映像搬送波の周波数に
引込み、さらに上記第1と第2の同期検波器の検
波出力の位相差を0にするようにしている。
実施例の説明 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第2図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。15は高周波入力部、16は第1の同期検波
器、17は第2の同期検波器、18および19は
低域濾波器、20および21は信号増幅器、22
は位相検出器、23は低域濾波器、24は電圧制
御発振器、25は90゜移相器で、これらによりコ
スタスループを構成する。26は音声中間周波増
幅器、27は周波数弁別回路、28は電圧減算
器、29は低域濾波器で、これらにより周波数引
込み回路を構成し、その出力は電圧加算器30で
上記コスタスループの低域濾波器23の出力に加
算される。31は電圧記憶装置、32は電圧選択
器、33は制御入力装置で、これらは選局電圧発
生回路を構成する。前記電圧選択器32の出力電
圧は電圧加算器30で上記コスタスループの低域
濾波器23の出力と加算される。34は映像信号
増幅器、35は映像出力装置、36は音声出力装
置である。
このようにして構成された本実施例のテレビジ
ヨン同期受信機について、以下その動作を説明す
る。まず、テレビジヨン信号をコスタスループ方
式同期受信機で受信するときの動作について説明
する。高周波入力部15に入力された受信希望チ
ヤンネルの映像搬送波信号をυV(t)、音声搬送波
信号をυS(t)とする。υV(t)は残留側波帯変調
されているから次式のように表せる。
υV(t)=Re{〔I(t)+jQ(t)〕expj〔ωVt+
V〕}=I(t)cos〔ωVt+V〕 −Q(t)sin〔ωVt+V〕 ……(1) ここで、Reは{ }内の式の実数部である。
I(t)は搬送波信号に対し同相成分の信号で、
この中に映像信号を含む。Q(t)は搬送波信号
に対し直交成分の信号、ωVは映像搬送波信号の
角周波数、Vは映像搬送波信号の位相である。
電圧制御発振器24の出力を υ0(t)=A0cos(ω0t+0) ……(2) とし、これを式(1)の映像搬送波信号υV(t)とと
もに電圧乗算器から成る第1の同期検波器16に
加えると、その出力υPV(t)は υPV(t)={I(t)cos〔ωVt+V〕−Q(t
)sin〔ωVt+V〕}A0cos(ω0t+0) =A0I(t)cos〔ωVt+V〕cos(ω0t+0
)−A0Q(t)sin〔ωVt+V〕cos(ω0t+0) =A0I(t)/2{cos〔(ωV+ω0)t+V
0〕+cos〔(ωV−ω0)t+V0〕} −A0Q(t)/2{sin〔(ωV+ω0)t+V
0〕+sin〔(ωV−ω0)t+V0〕}……(3) いま、電圧制御発振器24の出力が映像搬送波
に同期すると、ω0=ωVであるから、 υPV(t)=A0I(t)/2{cos〔2ωVt+V0
+cos〔V0〕}−A0Q(t)/2{sin〔2ωVt+
V0〕 +sin〔V0〕} ……(4) 低域濾波器23で2ωV信号を除去すると、 υPV(t)=A0I(t)/2cos−A0Q(t)/2sin
……(5) ここで、はV0で、映像搬送波と電圧制
御発振器出力との位相差である。もし=0なら
ば υPV(t)=A0I(t)/2 ……(6) となる。すなわち映像搬送波に対同相成分の信号
が検波出力として得られる。しかし直交成分は検
出されない。検波出力A0I(t)/2は映像検波出力 として、低域濾波器18を経て信号増幅器20で
増幅され、映像信号増幅器34を経て映像出力装
置35に出力される。
低域濾波器18の濾波特性は第3図に示されて
いる。映像信号はこの図に示すようにベースバン
ドで濾波される。従来のスーパーヘテロダイン受
信方式でテレビジヨン信号を受信したときは、そ
の中間周波増幅器のナイキスト濾波特性のため
に、総合的なベースバンド周波数特性は平担であ
るとみなせるが、本発明のような同期受信方式で
は、第4図aのようになつているとみなさなけれ
ばならない。すなわち低域部の電圧利得は高域部
の利得の2倍となつている。そこで第2図の実施
例では映像信号増幅器34の周波数特性を第4図
bのようにしてこれを補正している。
テレビジヨン放送の音声搬送波信号υS(t)は
周波数変調されているから、 υS(t)=AScos〔{ωS+s(t)}t+S〕………
(7) で表せる。ここで、ASは音声搬送波信号の振幅、
ωSは音声搬送波信号の角周波数、s(t)は音声
信号、Sは音声搬送波信号の位相である。
このυS(t)と式(2)のυ0(t)を同期検波器16
に加えると、その出力は、 υPS(t)=AScos〔{ωS+s(t)}t+S〕A0cos
(ω0t+0)=ASA0/2cos〔(ωS+ω0)t +s(t)t+S0〕+ASA0/2cos〔(
ωS−ω0)t+s(t)t+S0〕……(8) 低域濾波器18でωS+ω0の周波数成分を除去
すると、 υPS(t)=ASA0/2cos〔(ωS−ω0)t +s(t)t+S0〕 ……(9) ωIF=ωS−ω0・ω0=ωVとすると、 υPS(t)=ASA0/2cos〔{ωIF+s(t)}t+S
0〕 ……(10) 式(9)のυPS(t)は式(7)で示される音声搬送波信
号を角周波数がωIFの音声中間周波信号に変換し
たものにほかならない。
低域濾波器18の濾波特性は、第3図のように
音声中間周波信号の周波数ωIFをカバーするよう
になつている。音声中間周波信号はこの低域濾波
器18を経て信号増幅器20および音声中間周波
増幅器26で増幅される。その出力は周波数弁別
器27で復調され、音声信号s(t)が得られる。
s(t)は音声出力装置36に供給される。
以上では、映像搬送波信号υV(t)の位相と電
圧制御発振器24出力の同期搬送波信号υ0(t)
の位相との間に差がないもの、すなわち=0と
して説明したが、この状態は次のようにして得ら
れる。
90゜移相器の出力υQ(t)は電圧制御発振器24
の出力と90゜の位相差を持つから、 υQ(t)=A0sin(ω0t+0) ……(11) これを式(1)のυV(t)とともに電圧乗算器から
成る第2の同期検波器17に加えると、その出力
υPQ(t)は、 υPQ(t)={I(t)cos〔ωVt+V〕−Q(t)s
in〔ωVV〕}A0sin(ω0t+0) =A0I(t)cos〔ωVV〕sin(ω0t+0)−
A0Q(t)sin〔ωVV〕sin(ω0t+0) =A0I(t)/2{sin〔(ωV+ω0)t+V
0)−sin〔ωV−ω0)t+V0〕} −A0Q(t)/2{−cos〔(ωV+ω0)t+V
0〕+cos〔(ωV−ω0)t+V0)}……(12)
ω0=ωVであるから、 υPQ(t)=A0I(t)/2{sin〔2ωVt+V0
−sin〔V0〕}−A0Q(t)/2{−cos〔2ωV
V0〕 +cos〔V0〕} ……(13) 低域濾波器19で2ωV信号を除去すると、 υPQ(t)=−A0I(t)/2sin−A0Q(t)/2cos
……(14) が得られる。このυPQ(t)は信号増幅器21で増
幅され、位相検出器22に加えられる。
電圧乗算器から成る位相検出器22ではυPV
(t)とυPQ(t)が電圧乗算され、その結果、制
御電圧υC(t)が発生する。
υC(t)=υPV(t)・υPQ(t)={A0I(t)/2
cos−A0Q(t)/2sin}{−A0I(t)/2sin
−A0Q(t)/2cos} =−A0 2/8{I(t)2−Q(t)2}θ−A0 2
/4{I(t)Q(t)}……(15) ここでθ=2である。ただし第1と第2の信
号増幅器の増幅度はここでは1とする。
映像搬送波信号υV(t)は残留側波帯特性を持
つているから、同相成分I(t)は直交成分Q
(t)よりも常に大きい。したがつて、 A0 2/8{I(t)2−Q(t)2}≠0 である。このときループ帯域幅が式(15)の第2
項成分を除去するのに十分狭ければ、電圧制御発
振器24はθ=0となるように制御される。すな
わち映像搬送波信号υV(t)と電圧制御発振器2
4の出力υ0(t)の位相誤差は、=0の状態
となる。
次に、周波数引込み回路の動作について説明す
る。同期検波器16で音声中間周波信号υPS(t)
が得られること、このυPS(t)が低域濾波器1
8、信号増幅器20、音声中間周波増幅器26を
経て周波数弁別器27で音声信号s(t)に復調
されることは前に述べた。周波数引込み回路は、
この周波数弁別器27から得られる周波数弁別出
力をコスタスループの周波数引込みに利用して、
その引込み時間を短縮しようとするものである。
周波数弁別器27に加わる音声中間周波信号
υPS′(t)は式(9)の振幅をある一定値AS′とおき、
ωS−ω0を中間周波角周波数ωIFと誤差周波数Δω
の和とし、S0の微分値をこのΔωに含めるこ
とにより次式で表わすことができる。
υPS′(t)=AS′cos〔ωIF+Δω+s(t)〕t
……(16) ただしωIF=ωS−ωVである。
音声信号s(t)の平均値は0であるから、音
声中間周波信号υPS′(t)の瞬時角周波数の平均
値はωIF+Δωである。この平均値周波数に対応す
る周波数弁別器27の出力を図示すると第5図a
のようになる。ただし電圧VSは角周波数ωIFに対
応する周波数弁別器出力である。電圧減算器28
はこの出力から音声中間周波信号の搬送角周波数
がωIFであるときその出力電圧が0Vとなるように
電圧VSを減ずる。このときの電圧減算器出力を
第5図bに示す。
す。
低域濾波器29の遮断周波数をs(t)成分を
除去するのに充分低く決めておくならば、低域濾
波器29からは誤差周波数Δωの極性およびその
大きさに対応した出力電圧が得られる。この出力
電圧が電圧加算器30を経て電圧制御発振器24
に加わる。
低域濾波器29は電圧積分器で構成することが
できる。電圧減算器29の出力が0Vを基準とし
て誤差を持つ場合、その誤差の正負に従つて電圧
積分器出力の増減の方向が決まり、その絶対値に
従つて積分器出力の変化の速度が変わる。そして
周波数引込みの動作が完了して電圧減算器出力が
0Vになると、積分器出力の変動は無くなる。結
局、音声中間周波増幅器26、周波数弁別器2
7、電圧減算器28、低域濾波器29から成る周
波数引込み回路は、コスタスループの周波数引込
み動作を助けることになる。
最後に本実施例のテレビジヨン受信機が受信希
望チヤンネルを選択し、受信状態に入る動作を説
明する。制御入力装置33から入力された受信希
望のチヤンネルに対応して、電圧記憶装置31に
記憶された選局電圧を電圧選択器32で選択し、
これを電圧加算器30に加える。この選局電圧に
よつて電圧制御発振器24が制御され、同期搬送
波信号υ0(t)が発生する。音声搬送波信号υS
(t)とこの同期搬送波信号υ0(t)が同期検波器
16に加えられ、その結果音声中間周波信号υPS
(t)が発生する。前記周波数引込み回路によつ
てこの音声中間周波信号υPS(t)の周波数が、放
送されて来る映像搬送波信号υV(t)の搬送周波
数ωVと音声搬送信号υS(t)の搬送周波数ωSの差
すなわちωIFに等しくなるように、上記同期搬送
波信号υ0(t)の周波数が制御される。この周波
数がコスタスループの周波数引込み範囲に入る
と、コスタスループは急速に位相同期の状態に入
る。コスタスループが位相同期すると同期検波器
16からは映像信号υPV(t)と音声中間周波信号
υPS(t)が得られる。これらの信号は低域濾波器
18等を経て、映像信号は映像出力装置35に、
音声中間周波信号は周波数弁別器27で復調され
てその復調信号である音声信号が音声出力装置3
6に出力される。
発明の効果 以上本発明によれば、コスタスループを用いた
テレビジヨン同期受信機の同期検波器から発生す
る音声中間周波信号の周波数が、コスタスループ
が同期状態に入つたら映像搬送波周波数と音声搬
送周波数の差に等しくなることに着目して、音声
信号復調用の周波数弁別器の出力を利用して周波
数引込み回路を構成しており、したがつてテレビ
ジヨン受信機に必要不可欠な音声中間周波増幅器
および周波数弁別器はそのまま用い、低域濾波器
を付加するだけで周波数引込み回路が構成でき、
従来例のように微分器を用いた周波数誤差検出器
を特別に付加する必要がないという効果が得ら
る。
なお、本発明では音声信号復調用の周波数弁別
器出力から得られる制御電圧を電圧制御発振器に
負帰還させているので、周波数引込み回路の第2
の低域濾波器の出力に音声信号が残つていても、
この信号はコスタスループの第1の低域濾波器出
力に含まれる映像信号による音声信号への妨害を
減少させる方向に働くという効果も有している。
さらに、周波数引込み回路の低域濾波器を電圧
積分器で構成するならば、電圧積分器への入力が
0Vを基準として誤差を持つ場合、その誤差の正
負に従つて電圧積分器出力の増減の方向が決まる
ので、電圧制御発振器の制御回路が簡単になると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の要部ブロツク図、第2図は本
発明の一実施例の要部ブロツク図、第3図は同期
検波器出力を濾波する低域濾波器の周波数特性
図、第4図aは映像信号のベースバンド周波数特
性図、第4図bは映像信号増幅器の周波数特性
図、第5図aは周波数弁別器の出力特性図、第5
図bは電圧減算器の出力特性図である。 16…第1の同期検波器、17…第2の同期検
波器、22…位相検出器、23…低域濾波器(第
1の)、24…電圧制御発振器、25…90゜移相
器、26…音声中間周波増幅器、27…周波数弁
別器、28…電圧減算器、29…低域濾波器(第
2の)、30…電圧加算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出
    力の位相を90゜移相させる90゜移相器と、上記電圧
    制御発振器の出力と上記90゜移相器の出力とをそ
    れぞれ同期搬送波としこれら2つの同期搬送波に
    よつて受信機入力部から入力される映像搬送波信
    号の同相および直交成分を検波する第1および第
    2の同期検波器と、上記第1および第2の同期検
    波器の出力の位相差を検出する位相検出器と、こ
    の位相検波器の出力を低域濾波する第1の低域濾
    波器と、上記第1の同期検波器で発生する音声中
    間周波信号の周波数を弁別する周波数弁別器と、
    この周波数弁別器の出力を低域濾波する第2の低
    域濾波器とを備え、この第2の低域濾波器の出力
    を上記位相検出器の出力を低域濾波する上記第1
    の低域濾波器の出力とともに上記電圧制御発振器
    に帰還するようにしたテレビジヨン同期受信機。 2 周波数弁別器の出力を低域濾波する第2の低
    域濾波器を電圧積分器で構成したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のテレビジヨン同期
    受信機。
JP21171782A 1982-11-12 1982-12-01 テレビジヨン同期受信機 Granted JPS59101981A (ja)

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