JPH04120887A - Fm復調装置 - Google Patents

Fm復調装置

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JPH04120887A
JPH04120887A JP2240611A JP24061190A JPH04120887A JP H04120887 A JPH04120887 A JP H04120887A JP 2240611 A JP2240611 A JP 2240611A JP 24061190 A JP24061190 A JP 24061190A JP H04120887 A JPH04120887 A JP H04120887A
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circuit
signal
filter
frequency characteristic
output signal
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JP2240611A
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Inventor
Kazuyuki Yasaka
家坂 一行
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、例えばVTRにおいて、磁気テプから再生
されたFM変調映像信号を復調するのに使用して好適な
FM復調装置に関する。
【発明の概要】
この発明は、例えばVTRの再生系に使用して好適なF
M復調装置であって、フィルタ回路により入力FM変調
波の両側帯波を抑圧し、その抑圧したFM変調波にリミ
ッタをかけた後、元のFM変調波に加算し、復調するこ
とにより信号の反転を防止する回路と、ヒルベルト変換
回路によりFM変調波を90’位相シフトシた後復調し
、その復調出力を位相シフl−LないFM変調波の復調
出力に加算することにより、搬送波の2倍の周波数の成
分からなるモアレの発生を除去する回路とを含み、ヒル
ベルト変換回路の周波数特性を補正する周波数特性を補
正回路と前記フィルタ回路とをFIRフィルタで構成す
るとともに、FIRフィルタを構成する遅延回路を前記
フィルタ回路と周波数特性補正回路とで共用とする構成
とすることにより、装置の簡略化を図ることができるも
のである。
【従来の技術】
例えばコンシューマユースのVTRの場合には、映像信
号は、比較的低い周波数の搬送波でFM変調して記録す
る。このFM変調された映像信号を再生し、復調する場
合、第7図に一例を示すように、パルスカウンタ型の復
調器が良く用いられる。 すなわち、入力端子1を通じた再生FM変調映像信号が
リミッタ回路2に供給されて振幅制限され、このリミッ
タ回路2の出力信号(第8図A)がイクスクルーシブオ
アゲート3に供給されるとともに、遅延回路4に供給さ
れて、微小時間τdだけ遅延された遅延信号(第8図B
)とされ、この遅延信号がイクスクルーシブオアゲート
3に供給される。このイクスクルーシブオアゲート3か
らは、リミッタ回路2の出力のエツジにおいて、パルス
幅τdのパルス出力EX(第8図C)が得られ、これが
ローパスフィルタ24により平滑されて復調出力とされ
ている。 このパルスカウンタ方式の復調器の場合、第8図Cの出
力信号EXからも理解できるように、搬送波の2倍の周
波数を中心としてモアレと呼ばれている不要成分が発生
する。この搬送波の2倍の周波数成分は、ローパスフィ
ルタにより抑圧てきるが、この成分の抑圧が十分でない
と再生画像にノイズとなって表われる。 ところで、FM変調波を90°位相シフトシた信号をパ
ルスカウンタ型FM復調器で復調すると、位相シフトシ
ないFM変調波の復調出力中のモアレ成分と逆相のモア
レ成分が現われることが知られている。 そこで、従来より入力FM変調波を第1のFM復調回路
で復調した信号と、入力FM変調波を90°位相シフト
した後、第2のFM復調回路でFM復調した信号とを合
成することにより、前記搬送波の2倍の周波数成分を除
去することが行われている。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、高解像度の映像信号伝送を行うハイビジョン
用VTRにおいては、取り扱う信号が広帯域幅の映像信
号であるため、90°位相シフトした信号と、元の信号
との周波数特性が変化すると、前記モアレ成分の抑圧が
十分てなくなる問題がある。 この問題点を改善したものとして、本出願人は先に特願
平2−97082号として、第9図に示すようなFM復
調装置を提案した。 すなわち、このFM復調装置においては、入力端子11
を通じた再生された低搬送波FM変調映像信号は遅延回
路12及びリミッタ回路13Lを介して第1のパルスカ
ウンタ型のFM復調回路13Dに供給されてFM復調さ
れる。 入力端子11を通じた再生FM変調映像信号は、また、
リニアフェーズゲインの周波数特性補正フィルタ14を
介して90°位相シフト回路としてのヒルベルト変換回
路15に供給される。このヒルベルト変換回路15は、
再生FM変調映像信号の搬送波周波数fcを]/(4τ
)(τは単位遅延時間)としたとき、同図に示すように
遅延時間τの遅延回路15a、15bと、減算回路]−
5cとからなっており、減算回路15cにおいて、この
ヒルベルト変換回路15の入力信号と、この入力信号が
2個の遅延回路1.5a、]、5bを通じて2τ遅延さ
れた信号との減算がなされるものである。このヒルベル
ト変換回路15の出力特性は、出力/入力−+23  
 sinωr ・e−””  −(1)となる。 周波数特性補正フィルタ14は、ヒルベルト変換回路1
5の周波数特性を補正して、全体として周波数特性がほ
ぼフラットになるようにする機能を有し、図のようなF
IRフィルタ(有限長インパルス応答フィルタ)で構成
される。すなわち、図の例は最低次数の構成の3タツプ
のFIRフィルタの構成例で、遅延量2τの遅延回路]
4a。 II、 4 bと、係数乗算回路14c、14dと、加
算回路1.4 eとからなる。そして、加算回路1.4
 eにおいて、このフィルタ14の入力信号を係数乗算
回路1.4 Cで係数8倍した信号と、前記入力信号を
遅延回路14aで2τだけ遅延した信号と、前記入力信
号を2個の遅延回路14a、1.4bで4τ遅延した信
号とを加算し、その加算出力信号をこのフィルタ14の
出力信号とする。 この周波数特性補正フィルタ14の出力特性は、出力/
入力= (’L+2a−cos 2 ωr )  ・e
 −”’・・・ (2) で表わされる。 前記(1)式に示すように、ヒルベルト変換回路15の
周波数特性は第10図の実線150て示すように正弦波
状特性となるが、前記(2)式で示される出力特性の補
正フィルタ14との総合的な周波数特性は、 1 + 2 ・ a x3i1  ω r  ・ e −””’     −
(3)となって、同図の実線]−40で示すようになり
、はぼフラットなものになる。なお、FM変調波の搬送
波角周波数は2π(1/(4τ))となり、正弦波(s
inωτ)のピーク位置となっている。 こうして、周波数特性が平坦なものとされた状態で、す
なわち、元のFM変調波と等しい周波数特性のままで、
90°位相シフトされた信号がヒルベルト変換回路15
から得られる。このヒルベルト変換回路15の出力信号
はリミッタ回路16Lを介して、第1のFM復調回路1
3 Dと同特性の第2のFM復調回路16 Dに供給さ
れてFM復調される。 そして、第1及び第2のFM復調回路]、、 3 D及
び16 Dの復調出力が加算回路17で加算され、この
加算により互いに逆相の搬送波周波数の2倍の周波数成
分がキャンセルされる。この加算回路]7の出力はロー
パスフィルタ]8にて平滑され、出力端子1つにFM復
調された再生映像信号が得られる。 また、FM変調された映像信号を再生して、復調する場
合、映像信号の白レベルと黒レベルとの反転が生じない
ように留意しなければならない。 すなわち、磁気テープから抽出された再生FM変調映像
信号(RF倍信号は、上下両側帯波の影響により第11
図Aの実線に示すようにゼロクロスが消失してしまう部
分a1及びa2が生じる場合がある。この再生信号をそ
のままりミッタ回路を介してFM復調した場合、同図A
のal及びa2の部分て信号の反転、つまり、白レベル
と黒レベルとの反転を生じる。 特に、ハイビジョン用のVTRのように非常に広帯域の
信号を扱う場合には、この問題が発生しやすかった。 この問題点を解決するため、出願人は先に特願平2−3
5727号として第12図に示すようなFM復調装置を
提案した。 すなわち、入力端子2]を通じた、低搬送波の再生FM
変調映像信号をバンドパスフィルタ22に供給して、両
側帯波を除去し、このバンドパスフィルタ22から第1
1図Bに示すようにゼロクロスが復元された信号を得る
。そして、このバンドパスフィルタ22の出力信号をリ
ミッタ回路23で振幅制限し、第11図Cに示すような
リミッタ出力を得、このリミッタ出力を係数乗算回路2
4で所定の係数に倍した後、加算回路15において、元
の再生FM変調映像信号に加算する。なお、遅延回路2
6は、バンドパスフィルタ22とリミッタ回路23での
遅れに対応した時間たけ再生FM変調映像信号を遅延さ
せるためのものである。 このように構成すると、加算回路25からは、第]1図
Aで破線で示すようにゼロクロスが復元されたFM変調
波が得られる。したがって、この加算回路25の出力を
リミッタ回路27を介してFM復調回路28に供給して
FM復調すれば復調出力としては、反転を生じないもの
が得られる。 この場合、バンドパスフィルタ22はFIRフィルタで
構成することができ、例えば最低次数で構成したときは
、図のような3タツプのFIRフィルタで実現できる。 すなわち、図の例では、バンドパスフィルタ22は、2
個の2τの遅延回路22a、22bと、2個の係数乗算
回路22C222dと、合成回路22eとからなり、合
成回路22eには、入力端子21゜を通じた入力信号を
係数乗算回路22cによりK / 2倍(Kは係数)し
た信号を極性反転して供給(減算となる)し、また、入
力信号を遅延回路22aにより2τ遅延した信号を、そ
のままの極性で供給し、さらに、入力信号を遅延回路2
2a、22bにより4τ遅延した信号を係数乗算回路2
2dでに/2倍した信号を極性反転して供給する。この
合成回路22eからバンドパスフィルタ出力が得られる
が、その出力特性は、 入力/出力−1−KCO82ωτ・・・(4)となり、
入力変調信号の搬送波数が1/4τであるので、前記フ
ィルタ出力は入力FM変調信号の両側波帯成分が抑圧さ
れた信号となる。 ところで、以上説明したようにモアレの発生の防止と反
転防止の両機能を併せ持つFM復調装置は、現在のとこ
ろ存在しない。この発明の第1の目的は、以上のような
2つの機能を併有するFM復調装置を実現することにあ
る。 ところで、両機能を併せ持つFM復調装置を実現しよう
とする場合、以上説明したような2種類の回路構成を直
列に組み合わせるのが一般的である。しかしながら、単
に直列に2種類の回路をつなぎ合わせたのでは回路規模
が大きくなる。特に、モアレ防止用バンドパスフィルタ
22や周波数特性補正フィルタをFIRフィルタで構成
したとき、遅延回路のため回路規模がかなり大きくなり
、装置 2 置の小形化が難しい。 そこで、この発明の第2の目的は、上記のようなモアレ
防止機能と反転防11−機能とを併有するFM復調回路
を、できるたけ小規模の回路構成で実現することである
【課題を解決するための手段】
この発明によるFM復調装置は、第1図の実施例に対応
させると、入力FM変調信号の両側帯波を抑圧するフィ
ルタ回路50Bと、 このフィルタ回路の出力信号を振幅制限するリミッタ回
路33と、 その入力信号の位相を90’ シフトさせるヒルベルト
変換回路3つと、 このヒルベルト変換回路39の前段に設けられ、このヒ
ルベルト変換回路3つの周波数特性との総合特性を平坦
な周波数特性とするための周波数特性補正回路50Aと
、 前記リミッタ回路33の出力信号と、前記フィルタ回路
50B及び周波数特性補正回路50Aを通らないFM変
調信号とを加算する第1の加算回路38と、 前記リミッタ回路33の出力信号と前記周波数特性補正
回路50Aの出力信号とを加算し、その加算出力信号を
前記ヒルベルト変換回路3つに供給する第2の加算回路
35と、 前記第1の加算回路38の出力信号をFM復調する第1
のFM復調回路44と、 前記第2の加算回路35の出力信号をFM復調する第2
のFM復調回路41と、 前記第1及び第2のFM復調回路44及び4]の出力を
合成する合成回路45とを備え、前記フィルタ回路50
Bと前記周波数特性補正回路50AとはFIRフィルタ
の構成とすると共に、このFIRフィルタを構成する遅
延回路5]。 52を前記フィルタ回路50Bと前記周波数特性補正回
路50Aとで共用するようにする。
【作用】
フィルタ回路50Bにより入力FM変調信号の両側波帯
成分が抑圧されることにより、FM変調波のゼロクロス
が復元され、信号反転が防止される。 また、周波数特性補正回路50Aとヒルベルト変換回路
39の存在により、モアレの発生が防止される。 そして、フィルタ回路50Bと周波数特性補正回路50
Aが遅延回路を共用としたFIRフィルタにより構成さ
れたことにより、モアレの発生防止の機能を有する回路
と反転防止の機能を持つ回路とを、単に直列接続したも
のに比べて、回路規模が小規模のFM復調装置を実現で
きる。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図を参照しながら説明する
。 第1図は、この発明によるFM復調装置の一実施例を示
すもので、VTRの再生系において再生FM変調映像信
号を復調する場合の例である。 同図において、入力端子31を通じた比較的低搬送波の
再生FM変調映像信号VI(搬送波周波数fc=1./
(4τ))は、直接、加算回路53に供給されるととも
に、遅延時間2τの遅延回路51及び52により4τ遅
延された信号とされて、その遅延信号が加算回路53に
供給され、この加算回路53において入力再生FM変調
映像信号VIと、これが4τ遅延れた信号とが加算され
る。 そして、この加算回路53の出力信号VMが係数乗算回
路54において係数K。倍された後、加算回路55に供
給される。また、加算回路55には、遅延回路51によ
り2τだけ遅延された再生FM変調映像信号VDLが供
給され、係数乗算回路54からの信号と加算される。 ここで、遅延回路51.52、加算回路53、係数乗算
回路54及び加算回路15からなる第1図で点線で囲ん
で示す回路50Aは第1の周波数特性補正回路を構成す
る。そして、加算回路55の入力特性は、 入力/出力−l 十K。cos 2ωτ・・・(5)と
なり、加算回路55の出力信号SAの周波数時性は、第
2図に示すようなものとなる。この第1−の周波数特性
補正回路50Aは、後述するヒルベルト変換回路39の
周波数特性(正弦波状)を補正して、90°位相シフト
後の周波数特性が帯域内で平坦になるようするものであ
る。なお、係数Koは周波数特性が帯域内で平坦になる
ような最適値に調整されるものである。 また、加算回路53の出力信号が係数乗算回路56にお
いて係数に1倍された後、減算回路57に供給される。 そして、遅延回路51からの2τだけ遅延された再生F
M変調映像信号VDLがこの減算回路57に供給されて
、係数乗算回路56からの信号が信号VDLより減算さ
れる。 ここで、遅延回路51..52.加算回路53゜係数乗
算回路56及び減算回路57からなる第1図で一点鎖線
で囲んで示す回150Bは通過中心周波数をfcとする
バンドパスフィルタを構成する。すなわち、減算回路5
7の出力特性は、入力/出力= 1−に、 cos 2
ωτ・・・(6)となり、減算回路57の出力信号SB
の周波数特性は第3図に示すようなものとなる。すなわ
ち、再生FM変調映像信号の両側波帯成分がこのバンド
パスフィルタ50Bにより抑圧される。 また、加算回路53の出力信号VMが係数乗算回路58
において係数に2倍された後、加算回路59に供給され
る。そして、遅延回路51からの遅延された再生FM変
調映像信号VDL(これが本線の信号となる)が前記加
算回路59に供給されて、係数乗算回路58の出力信号
と加算される。 ここで、遅延回路51,52.加算回路53゜係数乗算
回路58及び加算回路5つからなる第1図で二点鎖線で
囲んで示す回路50Cは第2の周波数特性補正回路を構
成し、加算回路5つの出力特性は、 入力/出力=i+に2cos 2ωr−(7)となり、
加算回路5つの出力信号SCの周波数特性は第4図に示
すようなものとなる。この第2の周波数特性補正回路5
0Cは、本線の信号に後述のようにバンドパスフィルタ
50Bの出力信号が加算されることにより、この本線の
信号の周波数特性が平坦でなくなるのを補正するための
ものである。係数乗算回路58の係数に2は、バンドパ
スフィルタ50Bの出力を加算した後の本線の信号の周
波数特性が平坦になるような最適値に調整され、設定さ
れる。 バンドパスフィルタ50Bの出力信号SBは、リミッタ
回路33に供給されてゼロクロスが復元される。そして
、このリミッタ回路33の出力は、係数乗算回路36に
おいて、係数に3倍された後、加算回路35に供給され
、遅延回路32によりリミッタ回路33での遅延時間分
だけ遅延された第1の周波数特性補正回路50Aの出力
信号は、また、係数乗算回路37において係数に4倍さ
れた後、加算回路38に供給され、遅延回路34により
リミッタ回路33での遅延時間分だけ遅延された第2の
周波数特性補正回路50Cの出力信号SC(本線の信号
)と加算される。この加算回路35及び38での加算に
より反転が防止されるもので、その反転防止効果が最大
になるように各係数に、、に3.に4が調整され、設定
される。 加算回路35の出力信号はヒルベルト変換回路39に供
給されて、90°位相シフトされる。このヒルベルト変
換回路3つの出力信号SDの周波数特性は、前述した第
1の周波数特性補正回路50Aにおいて、係数K。が最
適に設定されていることにより、第5図に示すように、
必要周波数帯域内で平坦な特性となっている。このヒル
ベルト変換回路3つの出力信号SDはリミッタ回路40
を介してパルスカウンタ型のFM復調回路41に供給さ
れてFM復調される。 また、加算回路38からの本線の信号は、遅延回路42
においてヒルベルト変換回路3つでの遅延時間分だけ遅
延される。この遅延回路42の出力信号SEの周波数特
性は、第2の周波数特性補正回路50Cにおいて係数に
2が最適に設定されていることにより、第6図に示すよ
うな平坦な特性となっている。この遅延回路42の出力
信号SEは、リミッタ回路43を介して、FM復調回路
41と同特性のパルスカウンタ型のFM復調回路44に
供給されて、FM復調される。 そして、FM復調回路41及び42の出力信号が加算回
路45に供給されて加算される。この場合、FM復調回
路41の出力信号とFM復調回路44の出力信号には、
それぞれFM搬送波の2倍の周波数成分が含まれるが、
ヒルベルト変換回路39により90°位相シフトされて
いるため、FM復調回路4]の出力信号中のその成分は
、本線の信号であるFM復調回路44の出力信号中のそ
れとは逆相である。したがって、加算回路45では、F
M搬送波の2倍の周波数成分っまりモアレはキャンセル
されて除去され、この加算回路45からは本来の復調信
号のみが得られることになる。 この加算回路45の出力信号はローパスフィルタ46に
供給されて平滑され、出力端子47には、FM復調され
た再生映像信号が得られる。 以上のようにして、第1図のFM復調装置からは、ゼロ
クロスが復元されて反転が防止されているとともに、モ
アレがキャンセルされたFM復調再生映像信号が得られ
る。 そして、反転防止用のバンドパスフィルタ50Bと、モ
アレをキャンセルするためのヒルベルト変換回路39の
周波数特性を補正するための第1の周波数特性補正フィ
ルタ50Aとは、遅延回路51.52及び加算回路53
を互いに共通としているので、両フィルタ50A、50
Bを別個独立に設けた場合に比べて回路規模を大幅に縮
小することができる。 また、第1図例の装置では、反転防止用のバンドパスフ
ィルタ50Bが本線の信号の周波数特性に及はす影響を
考慮して第2の周波数特性補正回路50Cを設け、本線
の信号の周波数特性も平坦としたので、加算回路45に
おけるモアレ成分のキャンセルは良好に行われるもので
ある。 また、この第2の周波数特性補正回路50Cも遅延回路
51..52及び加算回路53を回路50A及び50B
と共用する構成であるので、この第2の周波数特性補正
回路50Cの追加による回路規模の増加は最小限で済む
。 なお、図の例では、最低次数のFIRフィルタの構成に
より第1.第2の周波数特性補正回路5OA、50C及
びバンドパスフィルタ50Bを実現した場合の例である
が、より高い次数の、したがって遅延回路数が2個以上
の場合にも、全く同様に構成できることは、もちろんで
ある。 また、FM復調回路41.42としては、パルスカウン
タ型FM復調回路に限らず、復調出力に搬送波の2倍の
周波数成分が生じるFM復調回路のすべてに、この発明
は適用できる。 また、対象となるFM変調波は、VTRの再生映像信号
に限らないことはいうまでもない。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、反転防止機能
とFM搬送波の2倍の周波数の不要成分除去機能とを併
有するFM復調装置を実現できる。 そして、反転防止用のフィルタ回路と、不要成分除去の
ためのヒルベルト変換回路の周波数特性補正回路とは、
FIRフィルタの構成として、少なくとも遅延回路を共
有させるようにしたので、小規模の回路構成により、前
記2つの機能を併有するFM復調装置が実現できるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明によるFM復調装置の一実施例のブ
ロック図、第2図〜第6図は、第1図例の各部の出力信
号の周波数特性図、第7図は、ノくルスカウンタ型復調
回路の例を示す図、第8図は、パルスカウンタ型復調回
路の動作説明図、第9図は、先に提案したFM復調装置
の構成図、第10図は、その説明のための周波数特性図
、第11図は、信号反転を説明するための波形図、第1
−2図は、先に提案した別のFM復調装置の構成図であ
る。 31;入力端子 33;リミッタ回路 35.38,45.加算回路 36.37;係数乗算回路 39;ヒルベルI・変換回路 41;第2のFM復調回路 44;第1のFM復調回路 46;ローパスフィルタ 50A:周波数特性補正回路 50B;バンドパスフィルタ 51.52;遅延回路 54.56,58;係数乗算回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  入力FM変調信号の両側帯波を抑圧するフィルタ回路
    と、 このフィルタ回路の出力信号を振幅制限するリミッタ回
    路と、 その入力信号の位相を90°シフトさせるヒルベルト変
    換回路と、 このヒルベルト変換回路の前段に設けられ、このヒルベ
    ルト変換回路の周波数特性との総合特性を平坦な周波数
    特性とするための周波数特性補正回路と、 前記リミッタ回路の出力信号と、前記フィルタ回路及び
    周波数特性補正回路を通らないFM変調信号とを加算す
    る第1の加算回路と、 前記リミッタ回路の出力信号と前記周波数特性補正回路
    の出力信号とを加算し、その加算出力信号を前記ヒルベ
    ルト変換回路に供給する第2の加算回路と、 前記第1の加算回路の出力信号をFM復調する第1のF
    M復調回路と、 前記第2の加算回路の出力信号をFM復調する第2のF
    M復調回路と、 前記第1及び第2のFM復調回路の出力を合成する合成
    回路とを備え、 前記フィルタ回路と前記周波数特性補正回路とはFIR
    フィルタの構成とされると共に、このFIRフィルタを
    構成する遅延回路が前記フィルタ回路と前記周波数特性
    補正回路とで共用されてなるFM復調装置。
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JP2240611A Pending JPH04120887A (ja) 1990-09-11 1990-09-11 Fm復調装置

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JP (1) JPH04120887A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07169033A (ja) * 1993-11-08 1995-07-04 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ディスク駆動装置
JPH07192238A (ja) * 1993-11-23 1995-07-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ディスク・ドライブ・サーボ制御装置
US5818659A (en) * 1995-05-02 1998-10-06 International Business Machines Corporation Quadrature servo pattern disk providing asynchronous digital PES

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