JPH05316391A - 波形等化装置 - Google Patents

波形等化装置

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JPH05316391A
JPH05316391A JP4121679A JP12167992A JPH05316391A JP H05316391 A JPH05316391 A JP H05316391A JP 4121679 A JP4121679 A JP 4121679A JP 12167992 A JP12167992 A JP 12167992A JP H05316391 A JPH05316391 A JP H05316391A
Authority
JP
Japan
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waveform
signal
input
waveform equalization
equalizer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4121679A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Furuyasu
和男 古保
Kazuya Ueda
和也 上田
Hoo Aaru
ホー R
Takashi Yamaguchi
隆 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Television Systems (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、サンプル値伝送されたテレビジョ
ン信号に重畳されたVITS信号を用いて波形等化を行
う波形等化装置に関するもので、波形等化後の残留誤差
量を出来る限り低減し、併せて波形等化時の安定性を向
上させる事の出来る波形等化装置を提供するものであ
る。 【構成】 波形等化回路3の入力を入力テレビジョン信
号とVITS信号保持回路1の出力信号とに切り替える
切替回路2と、波形等化回路3の入力信号、出力信号を
取り込むメモリ4と、メモリ4の信号を取り込み波形等
化演算が可能なようにVITS信号の同期加算、DCオ
フセット除去処理、波形等化演算を行いかつ波形等化回
路3と等価なデジタルフィルタを有するCPU5とから
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サンプル値伝送された
テレビジョン信号に重畳されたVITS信号を用いて波
形等化を行う波形等化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ハイビジョン伝送方式として開発された
MUSE方式(Multiple Sub-nyquistSampling Encodin
g)はサンプル値伝送であり、16.2MHzでサンプ
リングされたアナログサンプル値として伝送される。送
出系から受信系までを含む伝送系全体の特性がナイキス
トの無歪伝送条件を満たしていれば、受信側で正しくリ
サンプリングする事によってデータを歪なく再生する事
が出来る。しかし、伝送路特性がこのナイキストの無歪
伝送条件からズレた場合には、正しいタイミングでリサ
ンプリングを行ったとしても正しくデータを再生する事
が出来ない。このため、受信側で伝送路特性を補正して
ナイキストの無歪伝送条件を満足するように波形等化を
行う事が必要となってくる。この波形等化を行うため
に、すでにいくつかの波形等化装置が開発されている。
この方式には大きく分けて伝送レートと等しいサンプリ
ングレートで波形等化するものと2倍のサンプリングレ
ートで動作する波形等化装置とがある。
【0003】前者には、例えば電子情報通信学会春季全
国大会、B−584、中村他:『ハイビジョン受信機用
波形等化器』(1989年)がある。また、後者には、
テレビジョン学会全国大会16−5岩館他:『MUSE
デコーダ内蔵型波形等化器』(1988年)、さらに
は、「アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ」
(IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol.3
6, No.3, AUGUST 1990Noboru Kojima,et al.;『A WAVEF
ORM EQUALIZERFOR THE MUSE TRANSMISSION SYSTEM』)
がある。
【0004】前者は伝送レートに等しい16MHz動作
のトランスバーサルフィルタを用いて、16MHzでリ
サンプリングしたデータを用いて波形等化を行う。サン
プル値伝送でナイキストの無歪伝送条件を満たしていれ
ば受信されたVITS信号はセンター値以外全て0とな
る。これが無歪条件から少しでもズレればセンター以外
の位置で一定の信号が検出される。
【0005】これがすなわち波形歪そのものである。こ
の様子を図2に示す。図2(a)は理想VITS信号波
形であり、”○”印は16MHzでのリサンプリング位
相、”×”印は32MHz1クロックオフセットしたリ
サンプリング位相を表している。図2(b)は正しい位
相でリサンプリングした場合の再生データ、図2(c)
はΔτだけリサンプリング位相がズレた場合の再生デー
タである。これをMSE(Mean Square E
rror)法やZF(Zero Forcing)法等
の一定のアルゴリズムにより時間軸上で演算を行い、タ
ップ係数を逐次修正して最終的に最適なタップ係数を求
め、センター以外の値が0になるようにトランスバーサ
ルフィルタの係数を制御するものである。トランスバー
サルフィルタの出力信号を{Yk}、基準信号を{R
k}、トランスバーサルフィルタの出力信号と基準信号
との差分信号を{Ek}、タップ総数をM+N+1とす
れば、トランスバーサルフィルタのn回目のタップ係数
{Ci}(n)はMSE法では、以下(数1)、ZF法で
は(数2)に基づいて修正される。ただし、α、βは修
正量を決めるための係数である。ここで{Ek}は残留
誤差である。
【0006】
【数1】
【0007】
【数2】
【0008】一方、伝送レートの2倍の32MHzでサ
ンプリングする方式では32MHzで動作するトランス
バーサルフィルタを用い、32MHzレートに補間した
理想VITS信号との誤差が最小になるようにトランス
バーサルフィルタの制御を行う。
【0009】以下図面を参照しながら従来の波形等化器
の動作を説明する。図4は従来の波形等化装置の一例で
ある。図4において、10はA/D変換器、11はトラ
ンスバーサルフィルタ、5はCPU、13は波形メモリ
である。
【0010】入力されたMUSE信号は、A/D変換器
10により16.2MHzでサンプリングされる。この
MUSE信号の各フレームの1、2ラインの216〜3
16サンプルに挿入されているVITS信号を波形メモ
リ13に取り込む。このVITS信号より波形歪を検出
し、以下(数2)のZFアルゴリズムに基づいてCPU
5でトランスバーサルフィルタ11のタップ係数が計算
され、修正される。そして、この残留波形歪があらかじ
め設定した値より十分小さくなるまで演算を繰り返す。
この残留波形歪は、アルゴリズムの演算式においては残
留誤差として扱われる。
【0011】残留誤差{Ek}が検出されれば、(数
2)に基づいて{Ci}が更新される。したがって、
{Ek}の検出精度をいかに高めるかが波形等化性能を
大きく左右する。このために、VITS信号を十分な回
数同期加算してS/Nを改善する事が必要となる。これ
ら一連の処理のフローチャートを図5に示す。
【0012】一般に入力テレビジョン信号のS/Nが低
い場合には、同期加算回数が不十分だと残留誤差が十分
低減しないうちに、ノイズ信号レベル以下となってしま
う。こうなると残留誤差とノイズとの判別が不可能とな
り、結果としてこのレベルが波形等化限界となる。従っ
て、残留誤差量をさらに低減させるためには、上記の理
由より、十分同期加算を行ってS/Nを改善しておかな
ければならない。ところが、当然の事ながらこの同期加
算の回数に比例して処理時間が増加し、結果として波形
等化時間が長くなる。さらに、毎回タップ係数の修正を
行う度に、テレビジョン信号をCPUに取り込み直して
いるために、発散等システムを不安定にさせる要因の影
響を受ける可能性が増大してくる。
【0013】時間軸上で逐次修正により最適なタップ係
数を求める場合には、一定の手順に従ってはいるもの
の、ノイズの影響やその他の外乱によりタップ係数は振
動して、タップ係数の組み合わせによっては最悪トラン
スバーサルフィルタ11が発散してしまう。
【0014】これに対し、発明者らは先に特願平2−3
00320号において、波形等化手段の入・出力波形メ
モリとは別に、同期加算、DCオフセット除去処理を行
ったVITS信号を保持させ、波形等化演算に用いるた
めの別なメモリを付加する事により、除去時間、安定性
の問題を格段に改善する事が可能である事を示した。こ
の発明の詳細は省略するとして、要点についてのみ説明
する。
【0015】まず、同期加算、DCオフセット除去処理
を行ったVITS信号をメモリに記憶する。ここで波形
等化手段への入力信号を入力テレビジョン信号からこの
メモリの出力信号に切り替える。以後、波形等化手段に
は、このメモリから読み出されたVITS信号が繰り返
し入力される。CPUはVITS信号より波形歪を検出
し、波形歪を低減するように波形等化手段を制御する。
そして、十分残留歪が小さくなった時点で波形等化手段
に入力テレビジョン信号を入力する。こうして波形歪の
低減されたテレビジョン信号が波形等化手段より出力さ
れる。
【0016】この場合に入力テレビジョン信号に替えて
RAMに記憶したVITS信号を用いる利点は、フレー
ム間隔でしか伝送されないVITSの取り込みに起因す
る待ち時間を解消し、かつメモリに記憶する事により以
後ノイズ等の外乱を全く受けない事である。こうする事
により、特に波形等化開始時に最重要な収束時間の短縮
を実現する事が出来る。しかし、一般的には入力テレビ
ジョン信号の状態は変動しており、少なくともこの変動
には追従するように波形等化を継続して行う必要があ
る。この変動が微少である場合には時間をかけて波形等
化を行えばよい。
【0017】しかし、変動が比較的大きい場合には、こ
の構成では従来の波形等化器と同様となり収束までの時
間が長くかかってしまう。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】従来の同期加算、DC
オフセット除去処理後のVITS信号を記憶しておくメ
モリを付加した波形等化装置の構成では、メモリに記憶
したVITS信号を用いて波形等化演算を終了した後、
入力テレビジョン信号が比較的大きく変動した場合に
は、メモリを持たない波形等化器と同様収束時間が長く
なり、結果として追従性が低下する。
【0019】本発明は上記問題に鑑み、メモリに記憶し
たVITS信号を用いて波形等化を行った後、入力テレ
ビジョン信号を用いて波形等化を継続している時に入力
テレビジョン信号が比較的大きく変化してもメモリに記
憶したVITS信号を用いて波形等化したのと等化に除
去時間を短く、併せて波形等化時の安定性を向上させる
事の出来る波形等化装置を提供するものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、波形等化を行う手段と、前記波形等化手段
の入力を入力テレビジョン信号とRAMの出力信号とに
切り替える手段と、前記波形等化手段の入力信号、出力
信号を取り込む入出力波形メモリと、前記入出力波形メ
モリの信号を取り込み波形等化演算が可能なようにVI
TS信号の同期加算、DCオフセット除去処理と波形等
化演算とを併せて行うCPUとを有してなり、前記RA
Mに前記CPUから同期加算、DCオフセット除去処理
を施した信号を送出した後、前記切り替え手段でこの信
号を前記波形等化手段に入力して波形等化演算を行い、
波形等化演算後に前記入力テレビジョン信号を波形等化
手段に入力するよう切り替えて、以後前記入力テレビジ
ョン信号を用いて波形等化演算を続け、前記入力テレビ
ジョン信号変化時には前記RAMの信号を用いて前記C
PU内にプログラムした波形等化装置と等価なデジタル
フィルタを使用して波形等化演算を行うようにした構成
したものである。
【0021】
【作用】本発明は、上記した構成によって一度同期加
算、DCオフセット除去処理した後はこの信号をRAM
で繰り返し読み出して波形等化演算を行う。これによ
り、タップ係数の逐次修正毎に信号を取り込む事なく処
理時間を大きく低減し、かつ一回の同期加算回数を十分
とる事によりS/Nを改善し、入力信号の外乱による変
動に影響されないようにする。さらに一度収束した後に
入力されたテレビジョン信号を用いて波形等化を行って
いる時に比較的大きな入力テレビジョン信号の変化があ
っても、RAMの信号を使用してCPU内にプログラム
された波形等化装置と等化なデジタルフィルタで波形等
化演算を行う事により変動に追従した波形等化が可能と
なる。
【0022】
【実施例】以下本発明の一実施例の波形等化装置につい
て図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施
例における波形等化装置の回路構成の概略ブロック図で
ある。
【0023】図1において、1はRAMを有するVIT
S信号保持回路、2は切り替え回路、3は波形等化回
路、4はメモリ、5はCPUである。以上のように構成
された波形等化装置について、以下その動作を説明す
る。
【0024】波形等化前に切替回路2はa側が選択され
ており、波形等化回路3には入力テレビジョン信号が入
力される。波形等化回路3の入出力は波形メモリ4を介
してCPU5に取り込まれる。CPU5は繰り返し入力
テレビジョン信号を取り込み十分同期加算を行ってS/
Nを改善する。この後DCオフセット除去を行い、CP
U5からVITS信号保持回路1に転送する。これ以後
切り替え回路2はb側を選択し、VITS信号保持回路
1の出力信号を繰り返し読み出す。このVITS信号保
持回路1の信号を最初に入力テレビジョン信号を取り込
んでいた時と同様にCPU5に取り込む。
【0025】CPU5ではあらかじめ内部に持っている
基準信号との差分を行い、(数1)、(数2)で示す演
算を行って波形等化回路3を制御する。この時の処理の
フローチャートを図3に示す。ここで、同期加算をNフ
レーム、修正回数をM回、残留誤差検出+波形等化演算
+タップ係数修正でLフレーム要するとすれば、全て処
理を行った場合に従来方式と本発明の構成とを比較した
場合、処理時間比αは以下(数3)の通りである。
【0026】
【数3】
【0027】ここで、一般的な値として同期加算を64
フレーム、修正回数を20回、残留誤差検出+波形等化
演算+タップ係数修正を1フィールドとした場合を考え
てみると、αは1/17となり、大幅に短縮される事が
分かる。
【0028】十分残留誤差が低減されたと判断した時点
で、切り替え回路2は再びa側を選択する。こうして入
力テレビジョン信号は、波形等化回路3に入力されて波
形等化されて出力される。ところが入力テレビジョン信
号は時間的に変動する。この変動は、例えば降雨減衰に
よるS/Nの変動とか伝送路特性の変化とかがある。こ
の変動が時間的にゆっくりしたもので、かつ変動量が小
さい場合には、入力テレビジョン信号を用いて従来の波
形等化処理をおこなう。しかし、変動が早く、また変動
量が比較的大きい場合には従来例の問題点である収束時
間が長くなってしまい、波形等化回路3の出力には十分
に波形等化されない信号が出力されてる。
【0029】本実施例ではCPU5内に波形等化回路と
等化なデジタルフィルタを構成しているので,VITS
信号保持回路の信号をCPU5に取り込んでフローチャ
ート図3に示す波形等化処理をおこなう。この処理中は
波形等化回路3のタップ係数は修正しない。従って波形
等化回路3の出力は影響されずに、CPU5内のデジタ
ルフィルタを用いた波形等化処理後に再び制御される。
こうしてVITS保持回路を使用した収束時間を低減さ
せた波形等化が可能となり、入力テレビジョン信号の変
動にも早く追従出来る。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一度同期
加算、DCオフセット除去処理をした後は、この信号を
入力テレビジョン信号と切り替えて用いる事により処理
時間を大幅に短縮し、かつ波形等化時の安定性を向上さ
せる事が出来る。かつ、CPU内に構成した波形等化回
路と等価なデジタルフィルタを使用する事により、収束
後の入力テレビジョン信号の変動にも収束時間を犠牲に
する事なく、変動に追従出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における波形等化装置の概略
ブロック図
【図2】(a)は理想VITS信号のリサンプリングの
様子を示した信号波形図 (b)は正しいリサンプリング位相の場合の再生VIT
S信号波形図 (c)はズレたリサンプリング位相の場合の再生VIT
S信号波形図
【図3】本実施例のゴースト除去処理のフローチャート
【図4】従来例の波形等化装置のブロック図
【図5】従来例のゴースト除去処理のフローチャート
【符号の説明】
1 VITS信号保持回路 2 切り替え回路 3 波形等化回路 4 メモリ 5 CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サンプル値伝送されたテレビジョン信号に
    重畳されたVITS信号を用いて波形等化を行う波形等
    化装置であって、波形等化を行う手段と、前記波形等化
    手段の入力を入力テレビジョン信号とRAMの出力信号
    とに切り替える手段と、前記波形等化手段の入力信号、
    出力信号を取り込む入出力波形メモリと、前記入出力波
    形メモリの信号を取り込み波形等化演算が可能なように
    VITS信号の同期加算、DCオフセット除去処理と波
    形等化演算とを併せて行うCPUとを有してなり、前記
    RAMに前記CPUから同期加算、DCオフセット除去
    処理を施した信号を送出した後、前記切り替え手段でこ
    の信号を前記波形等化手段に入力して波形等化演算を行
    い、波形等化演算後に前記入力テレビジョン信号を波形
    等化手段に入力するよう切り替えて、以後前記入力テレ
    ビジョン信号を用いて波形等化演算を続け、前記入力テ
    レビジョン信号変化時には前記RAMの信号を用いて前
    記CPU内にプログラムした波形等化装置と等価なデジ
    タルフィルタを使用して波形等化演算を行うようにした
    事を特徴とする波形等化装置。
JP4121679A 1992-05-14 1992-05-14 波形等化装置 Pending JPH05316391A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4121679A JPH05316391A (ja) 1992-05-14 1992-05-14 波形等化装置
US08/059,266 US5353069A (en) 1992-05-14 1993-05-11 Transmitted television signal waveform equalizing system
EP19930303627 EP0570190A3 (en) 1992-05-14 1993-05-11 Waveform equalizing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4121679A JPH05316391A (ja) 1992-05-14 1992-05-14 波形等化装置

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JPH05316391A true JPH05316391A (ja) 1993-11-26

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JP4121679A Pending JPH05316391A (ja) 1992-05-14 1992-05-14 波形等化装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003503961A (ja) * 1999-07-02 2003-01-28 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Dcオフセット補償を伴う等化

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003503961A (ja) * 1999-07-02 2003-01-28 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Dcオフセット補償を伴う等化

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