JPH06101862B2 - Afc装置 - Google Patents

Afc装置

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JPH06101862B2
JPH06101862B2 JP61165817A JP16581786A JPH06101862B2 JP H06101862 B2 JPH06101862 B2 JP H06101862B2 JP 61165817 A JP61165817 A JP 61165817A JP 16581786 A JP16581786 A JP 16581786A JP H06101862 B2 JPH06101862 B2 JP H06101862B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像信号中の水平同期信号と周波数が一定比率
の関係にあり、位相が同期関係にある連続信号を得るた
めのAFC装置に関するものである。
従来の技術 従来のAFC装置としては、例えば家庭用VTRで広く用いら
れている。
カラー映像信号を磁気テープなどに記録するには輝度信
号をFM変調し、搬送色信号をその低域側に周波数変換す
る方法がとられる。そして、再生時には、輝度信号を復
調するとともに搬送色信号をもとの周波数に戻すように
している。
VHS方式の家庭用VTRの場合、低域側に周波数変換された
搬送色信号(以下、低域変換搬送色信号とよぶ)の周波
数はNTSC信号の場合、水平同期信号の周波数fの40
倍、PAL信号の場合、 であって、このような周波数の低域変換搬送色信号を得
るために、また、もとの周波数に戻すために、従来より
AFC装置とAPC装置を設け、AFC装置にて水平同期信号の
周波数fの40倍、または などの周波数の信号を得、APC装置にて、記録時には、
記録すべき搬送色信号中のバースト信号と可変周波数発
振器からの信号とを位相比較して、その比較出力で可変
周波数発振器を制御し、再生時には、再生バースト信号
と基準副搬送波信号とを位相比較して、その比較出力で
可変周波数発振器を制御し、AFC装置からの信号とAPC装
置の可変周波数発振器からの信号を周波数変換器に供給
して記録時及び再生時における周波数変換用の信号を得
るようにしている。
第3図はこの家庭用VTRにおけるアナログ信号処理によ
る従来のAFC装置のブロック図を示すものであり、1は
映像信号の入力端子、2は同期分離回路、3は制御電圧
によって発振周波数が変化する電圧制御発振器、4は第
1の分周回路、5は二つの入力信号の位相差に対応する
ような電圧を発生する位相比較器、6はループフィル
タ、7は第2の分周回路、8は入力映像信号中の水平同
期信号と一定の周波数関係にあり、かつ位相同期した連
続信号の出力端子である。
以上のように構成された従来のAFC装置においては、入
力端子1から映像信号が入力されたとき、同期分離回路
2により水平同期信号が映像信号から分離される。位相
比較器3はこの水平同期信号と電圧制御発振器4の出力
信号を第1の分周回路5で分周した信号を位相比較し、
位相差に対応した信号を出力する。この位相差信号はル
ープフィルタ6を介して電圧制御発振器4に入力され、
その発振周波数を上記位相差が小さくなる方向に制御す
る。ここで、ループフィルタ6は低域通過特性と適当な
ゲインを有し、位相比較器3で生じる高周波成分を除去
すると共にAFC装置の同期特性や応答特性を決定するも
のである。また、第1の分周回路5は水平同期信号の周
波数(f)と電圧制御発振器4の発振周波数の比を決
定するもので、分周回路5の分周比を1/aとすると電圧
制御発振器4の発振周波数はafである。なお、VHS・V
TRの場合、AFC装置出力信号として必要な周波数は前述
の様にNTSC方式で40f,PAL方式で であるので、PAL方式で分周比が整数となるようにする
にはNTSC方式でa=320,PAL方式でa=321とし、第2の
分周回路の分周比を1/8とすれば良い。
ところで、AFC装置もAPC装置も共に水平周期毎のサンプ
リング的な制御であるため、その制御の時定数の差が小
さい時には一方の回路における制御が他方の回路に外乱
として作用し、安定性を損なうという欠点がある。した
がって、従来のVTRでは再生時、APC装置のみか、APC装
置に水晶発振器を用いて同期引込範囲を狭く、かつ応答
を遅くし、高域ノイズに対しては実質的にAFC装置で必
要な応答特性を得る様にしている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、これをそのままデ
ィジタル信号処理に置換えることは困難であること、ま
た、AFC装置においてはVTRのスキュー発生時、例えば複
数個のヘッドを有するVTRのヘッド切換時や高速再生,
逆再生時等に発生する水平同期信号の急激な位相変化に
対しては瞬時に応答することが望ましいが、色信号と無
関係に水平同期信号が受ける外乱に対しては応答しては
ならないという相反する要求があって、上記の様なAFC
装置の構成では両者を十分に満足させることができない
こと、APC装置のみでは、APC装置に要求される同期引込
範囲が非常に広くなりディジタル処理では精度的に問題
があること、かつAPC装置の引込安定点がf間隔で存
在するためミスロックが生じるのでこれを防止する回路
が必要となること等の問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、ディジタル信号処理の特徴を
生かした構成で、AFC装置の応答をノイズに対して最適
にした時でも、水平同期信号の急激な変化に対しても、
AFC装置が応答するのに時間がかかってAPC装置が影響を
受け色信号の位相が乱されることの少ないAFC装置を提
供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は同期分離手段と、基準角周波数信号発生手段
と、基準角周波数信号と誤差角周波数信号の差を積分し
た値を有する位相信号を得る積分手段と、積分手段出力
信号を水平同期信号に対応してサンプリングし誤差位相
信号を得る誤差位相検出手段と、一定のゲインと必要に
応じて低域通過特性を誤差位相信号に与えて誤差角周波
数信号を得る位相角周波数変換手段と、誤差位相信号に
適当なフィルタ特性を与えて上記積分手段出力信号から
減じる位相特性補正手段とを備えたAFC装置である。
作用 本発明は前記した構成により、AFCループを構成する位
相角周波数変換回路の高域遮断特性を大きくして、AFC
ループの応答特性を遅くし、水平同期信号が受ける外乱
の影響を小さくした時、スキュー発生時の様な水平同期
信号の急激な位相変化に対して応答が遅くなって積分手
段出力信号に大きな誤差が含まれても、位相検出手段に
適当なフィルタ特性を与えた信号を積分手段出力信号か
ら減ずる位相特性補正手段により大きな誤差を除去して
色信号の位相が大きく変わるのを防ぐようにする。
実施例 第1図は本発明の第1の実施例におけるディジタル信号
処理によるAFC装置のブロック図を示すものである。第
1図において、9は映像信号の入力端子、10は同期分離
回路、11は基準角周波数信号発生器、12は減算器、13は
角周波数信号を位相信号に変換する積分回路、14は誤差
位相検出回路、15は位相角周波数変換器、16はフィル
タ、17は減算器、18はその入力信号に一定の乗数aを乗
じる乗算器、19は乗算器18の出力に他の位相信号を加算
する加算器、20は位相信号を振幅信号に変換する位相振
幅変換器、21は振幅信号の出力端子である。
以上のように構成された本実施例のAFC装置について、
以下その動作を説明する。なお、ディジタル信号処理に
おけるサンプリング周期をT,任意の時刻をnTとする。
入力端子9に映像信号が入ったとき、同期分離回路10は
映像信号から水平同期信号を分離する。基準角周波数信
号発生器11は標準の水平同期信号の周波数fHOに比例し
た基準値を与えるもので、これを基準角周波数信号WHO
とする。減算器12は基準角周波数信号WHOから誤差角周
波数信号ΔW(nT)を減じて角周波数信号W(nT)を出
力し、積分回路13は角周波数信号W(nT)を積分して位
相信号φ(nT)に変換する。誤差位相検出回路14は同期
分離回路10からの水平同期信号(周波数f)の位相と
積分回路13出力信号の位相を比較しその位相差を検出
し、これをTの期間ホールドするもので、この出力信
号を誤差位相信号Δφ(T)とする。位相角周波数変
換器15は誤差位相信号Δφ(T)を誤差角周波数信号
ΔW(T)に変換するもので、一定のゲインと必要に
応じて適当な低域通過特性を有する。ここで、減算器1
2、積分回路13、誤差位相検出回路14、位相角周波数変
換器15はAFCループを構成し、AFCループが完全に位相同
期した時、誤差位相検出回路14出力信号Δφ(Tは零
または一定値となる。積分回路13出力信号は水平同期信
号に同期した周波数fの連続信号の位相を表わす信号
であり、誤差位相信号は同期状態からのずれを示す量で
ある。したがって、積分回路13出力信号から誤差位相信
号を減じると水平同期信号に対応するタイミングで常に
位相零となる位相信号が得られる。実際には水平同期信
号が外乱を受けた場合の影響を受けにくくするためフィ
ルタ16を用いている。フィルタ16と減算器17は位相特性
補正手段を構成する。
乗算器18は位相補正された位相信号に一定の乗数bを乗
じるもので、乗算器18出力信号はbfの周波数の連続信
号の位相を表わす信号となる。VHS・VTRではNTSC方式で
b=40,PAL方式で である。
加算器19は他の位相信号φ(nT)を加算するもので、
φ(nT)はAPC装置からの信号やVHS・VTRでは色信号
の位相が1水平走査期間毎に90度づつシフトしている
が、この90度シフト信号である。位相振幅変換器20は位
相信号を振幅信号例えば正弦波信号に変換するもので、
ディジタル信号処理ではROMを用いて簡単に実現でき
る。
以上において、積分回路13は積分動作により角周波数信
号を位相信号に変換するように表現したが、ディジタル
処理において積分は と表現される。従って、 φ(nT)=φ(nT−T)+W(nT−T)・T であって、時刻nTでの積分回路出力は時刻(nT−T)で
の積分回路出力と角周波数信号W(nT−T)と標本化周
期Tの積と考えることができる。したがって、基準角周
波数信号発生器11および位相角周波数変換器15におい
て、あらかじめ定数であるTを乗じておけば積分回路は
単に加算器と信号を時間Tだけ遅延する遅延回路で構成
できる。本発明では角周波数信号という表現に周期Tを
含む、任意の定数を乗じたものも含めるものとする。
以上のように本実施例によれば基準角周波数信号発生器
と減算器、積分回路、誤差位相検出回路、位相角周波数
変換器により構成されるAFC装置にフィルタ16と減算器1
7で構成される位相特性補正手段を設けることにより、
主として位相角周波数変換器15のゲインやフィルタ特性
で決まるAFCループの応答が遅い時や入力水平同期信号
の位相変化が極端に大きい時であっても、出力信号にお
いては位相変化が補正され、入力水平同期信号の位相変
化に素早く追随するようにすることができる。なお、フ
ィルタ16の特性を適当に選ぶことにより不要なノイズを
除去することができる。
第2図は位相特性補正手段を構成するフィルタ16の構成
例である。同図において、22は誤差位相信号の入力端
子、23は高域通過フィルタ、24は高域通過フィルタ出力
信号の大レベル部分を圧縮するリミッタ、25は入力端子
22から入力された誤差位相信号からリミッタ回路出力信
号を減じる減算器、26は位相特性補正信号の出力端子で
減算器17へ導かれる。
以上のように構成されたフィルタ16について、以下その
動作を説明する。いま、高域通過特性を例えば とすると減算器25出力信号は高域通過フィルタ23出力信
号がリミッタにより振幅制限されない時には となって低域通過特性となり、振幅制限される様な大き
な変化の時には1−Vとなって入力信号がほぼそのま
ま出力される。ここで、Vはリミッタ制限レベルであ
る。
以上のようにフィルタ16を構成すれば、AFC装置が安定
な同期状態にあると考えられる誤差位相検出回路14の出
力信号の変化が小さい時には位相特性補正信号を発生せ
ず、入力信号の位相が大きく変化して出力信号が素早く
応答しなければならない時には位相特性補正信号を発生
して位相変化を補正する。
なお、本実施例の位相角周波数変換器15が有するフィル
タとフィルタ16の一部またはすべてを共用することは可
能である。さらに位相角周波数変換器15が有するフィル
タにもリミッタ特性を持たせて、誤差位相検出回路14出
力の変化が小さい時にはAFCループの応答を遅くして外
乱に強くし、変化が大きい時にはAFCループの応答を早
くすることも出来る。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、入力水平同期信
号の急激な位相変化に対しては素早く応答し、かつ外乱
に対しては出力信号が影響されることの少ないAFC装置
が構成でき、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例のAFC装置のブロック
図、第2図は位相特性補正回路を構成するフィルタ16の
構成例を示すブロック図、第3図は従来のAFC装置のブ
ロック図である。 9……映像信号の入力端子、10……同期分離回路、11…
…基準角周波数信号発生器、12……減算器、13……積分
回路、14……誤差位相検出回路、15……位相角周波数変
換器、16……フィルタ、17……減算器、18……乗算器、
19……乗算器、20……位相振幅信号変換器、21……振幅
信号の出力端子、23……高域通過フィルタ、24……リミ
ッタ、25……減算器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力映像信号から水平同期信号を分離する
    同期分離手段と、基準角周波数信号を発生する基準角周
    波数信号発生手段と、上記基準角周波数信号と誤差角周
    波数信号の差を積分して位相信号を得る積分手段と、上
    記水平同期信号に対応した時刻における上記位相信号の
    値を検出して誤差位相信号を得る誤差位相検出手段と、
    上記誤差位相信号に一定の減衰と必要に応じて低域通過
    特性を与えて誤差角周波数信号に変換する位相角周波数
    変換手段と、上記誤差位相信号から不要成分を除去して
    得られる位相補正信号を上記位相信号から減じる位相特
    性補正手段とを備えたことを特徴とするAFC装置。
  2. 【請求項2】位相特性補正手段が、少なくとも誤差位相
    信号の高域成分を取り出す高域通過フィルタ手段と、こ
    の高域通過フィルタ手段出力信号の大レベル部分を圧縮
    または除去するリミッタ手段と、前記誤差位相信号から
    リミッタ手段出力信号を減じて前記位相補正信号を得る
    減算手段とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のAFC装置。
JP61165817A 1986-07-15 1986-07-15 Afc装置 Expired - Fee Related JPH06101862B2 (ja)

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