JPH06104949A - Firフィルタ - Google Patents
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- JPH06104949A JPH06104949A JP5207254A JP20725493A JPH06104949A JP H06104949 A JPH06104949 A JP H06104949A JP 5207254 A JP5207254 A JP 5207254A JP 20725493 A JP20725493 A JP 20725493A JP H06104949 A JPH06104949 A JP H06104949A
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- H04N21/426—Internal components of the client ; Characteristics thereof
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
なくする。 【構成】 時分割多重化サンプル信号を処理するための
FIRフィルタは、濾波すべきそれぞれの信号を遅延さ
せるための並列に接続された遅延素子(DSP、DHP)の
組を含む。並列の組の各々は複数のタップを備えてい
る。遅延素子のそれぞれの組の対応するタップは共通の
重み付け(Wn+i )及び加算構成に結合されている。時
分割多重信号が遅延素子の並列の組に結合され、各組は
対応する信号が生起した時にのみクロックされる。
Description
れた処理(以下、時間多重化処理)のための装置に関す
る。
Television Research Cons
ortium)によって提案されているHDTV(高精
細度テレビジョン)信号を処理する型の解像度改良型テ
レビジョン受像機(ADTV)を用いて説明するが、こ
の発明の実施はこのようなシステムに限定されるもので
はなく、高調波関係を有する振幅変調された搬送波を有
する他のシステムにも適用できる。
レビジョン信号を示す。この信号はNTSC方式に合う
ように6MHzの帯域幅を持つようにされている。しか
し、NTSCテレビジョン信号と異なり、ADTV信号
は2つの直交振幅変調された搬送波を有し、その一方は
6MHzチャンネルスペースの下側4分の1に位置して
おり、他方は6MHzチャンネルスペースの上側4分の
3にある。上側搬送波は下側搬送波の帯域幅の4倍の帯
域幅を持っている。上側の搬送波の周波数は、(ある予
め定められた基準に関係づけられた)下側の搬送波の周
波数の丁度4倍である。図1の例においては、両方の搬
送波共、変調された16QAMである。
含む典型的なADTV受信機装置の一部を示す。ここで
は述べないが、この装置の詳細は国際公開第WO 92
/14343号(米国特許出願第650,329号対
応)を参照されたい。しかし、ここで注目すべきは、2
つのQAM信号をそれぞれ処理するための並列処理回路
(素子118、120、122、124、126、12
8と素子119、121、123、125、127、1
29)である。これらの並列処理路の各々は、比較的大
きく、複雑で、従って、高価なハードウェアから成って
いる。
うなシステムを購買可能なものとするために、上記のよ
うな並列ハードウェアを減じようとするものである。即
ち、この発明は、例えば、図1に示されているような2
つのQAM信号のような周波数分割多重化信号を処理す
るために用いられる並列処理回路の少なくとも一部を省
略できるように、フィルタを時分割多重化態様で用いる
ようにしようとするものである。
サンプルされた信号を処理するためにFIRフィルタ回
路が用いられる。フィルタ回路は濾波されるべきそれぞ
れの信号を遅延させるための遅延素子の組を含み、各遅
延素子の組は複数のタップを含んでいる。それぞれの遅
延素子の組の対応するタップは共通の重み付け及び加算
構成に結合されている。遅延素子の組に対し時分割多重
化信号が供給され、それぞれの組は対応する信号が生起
した時にその組のみがイネーブルされるように構成され
ている。
ADTV受信機の一部が示されている。図3において、
図1に示すスペクトル特性を持った放送信号がチューナ
/IF回路10に供給される。IF段の局部発振器は、
標準優先度(SP)チャンネルの中心をSPチャンネル
の記号(シンボル)周波数にダウンコンバートするよう
に選定される。IF周波数は43.5MHzに選ばれて
おり、これによってベースバンドSPチャンネルの中心
が3.84MHzに置かれる。ダウンコンバートされた
ADTV信号はアナログ−デジタル変換器(ADC)1
2に供給される。ADC12はSPチャンネルの記号周
波数の4倍、即ち15.36MHzの周波数でクロック
される。ADCに供給されるサンプリングクロック(及
び他のシステムクロック)はクロック素子14で生成さ
れる。素子14は、システムクロック及びサンプリング
クロックをQAM搬送波の1つに位相ロックするための
位相ロックループ中にVCXOを含むものを使用でき
る。
MHzのサンプルは、広帯域の(SP)QAM搬送波を
減衰させ、狭い高優先度(HP)QAM搬送波を通過さ
せる通過帯域を持った低域通過フィルタ(LPF)16
に供給される。低域通過濾波処理された高優先度(H
P)サンプルは回路素子20と減算器18の減数入力ポ
ートに供給される。ADC12からの15.36MHz
のADTVサンプルが減算器18の被減数入力ポートに
供給される。減算器からの差はADTV信号のSP部分
を表す。即ち、低域通過フィルタ16と減算器18の組
合せは、HP信号成分によって占められるスペクトル部
分を減衰する高域通過または帯域通過フィルタ機能を生
じる。減算器18によって供給されるSP信号成分は、
回路素子20にも供給される。
号と標準(SP)QAM信号をそれぞれの同相(I)成
分と直交位相(Q)成分とに復調する。この素子はまた
SP及びHP信号の同相成分を時分割多重化し、また、
SP及びHP信号の直交位相成分を時分割多重化する。
SP信号の記号周波数はHP信号の記号周波数の丁度4
倍である。更に、ADTV信号はSP記号周波数の4倍
(即ち、HP記号周波数の16倍)でサンプルされてお
り、また、サンプリングの時点はSP搬送波に位相ロッ
クされている。従って、SP信号の交番サンプルが同相
信号成分と直交位相信号成分に対応している。SP信号
は、交番サンプルをI信号路とQ信号路に分析するだけ
で同相成分と直交位相成分とに分離できる。HP信号の
同相成分と直交位相成分はHPサンプルストリームから
の4番目毎のサンプルを選択し、これらのサンプルの交
番サンプルをI信号路とQ信号路に分析することによっ
て分離することができる。
サンプルに対し、分離されたSP信号中には4つのI
(またはQ)サンプルがある。SPのIサンプルまたは
Qサンプルは7.68MHzの率で生起し、HPのIま
たはQサンプルは1.92MHzの率で生起する。素子
20はHPサンプル1に対してSPサンプル4の割合で
I(Q)成分サンプルを時分割多重化し、多重化された
I(Q)サンプルをナイキストフィルタ即ち記号整形フ
ィルタ22に供給する。
る。図7において、減算器18からの帯域通過濾波処理
されたSP信号は1対2マルチプレクサ(MUX)30
に供給され、低域通過濾波処理されたHP信号は1対2
マルチプレクサ31に供給される。SP信号もHP信号
も15.36MHzの周波数で生起する。それぞれのマ
ルチプレクサ30と31の制御入力Cは、入力サンプル
の交互のものをそれぞれのマルチプレクサのI及びQ出
力ポートに結合してI及びQ成分の分離を行うようにマ
ルチプレクサを制御する7.68MHzのクロックによ
ってクロックされる。しかし、ここで注意すべきは、マ
ルチプレクサ30と31はHP及びSP信号のI及びQ
成分の分離は行うが、I及びQ信号は180°の位相に
対応する交番サンプルとしては復調されないという点で
ある。復調は、連続したIサンプルと連続したQサンプ
ルとに1、−1、1、−1、1、−1、1等を乗じるこ
とによって行われる。この乗算は排他的ORゲートXO
R35と36によって行われる。これらのゲートXOR
35と36は第1の入力ポートがI及びQサンプルを受
信するように接続されており、また第2の入力ポートが
マルチプレクサからの出力サンプルの周波数の2分の1
の周波数のクロック信号を受信するように結合されてい
る。
点で行う必要はない。復調をここで行うか否かによっ
て、後続のフィルタ関数の形式が左右される。復調をこ
の時点で行う場合は、後続のナイキストフィルタは低域
通過伝達関数を持つ。復調をナイキストフィルタの後ろ
で行う場合には、ナイキストフィルタは帯域通過伝達関
数を持つ。
成分出力は7.68MHzの周波数である。SP信号の
Iサンプルは直列入力並列出力シフトレジスタ32に結
合される。このシフトレジスタ32は7.68MHz周
波数のサンプルのシフトを行う。レジスタ32の連続し
た出力ポートは5入力並列入力直列出力シフトレジスタ
34の後ろの4入力ポートに結合されている。HP信号
のIサンプルは、7.68MHz周波数のサンプルのシ
フトを行う補償用遅延段33に供給される。段33から
の出力サンプルはレジスタ34の5番目の入力ポートに
供給される。レジスタ34のロード入力は15.36/
4MHzの率でパルス駆動され、4つの連続したSP信
号I成分サンプルと1つのHP信号I成分サンプルとか
らなる組をロードする。レジスタ34は9.62MHz
でクロックされて、時分割多重化されたSP及びHP同
相成分サンプルの連続ストリームが供給される。同様の
回路(図示せず)で同様の方法により、直交位相サンプ
ルが分離され多重化される。
れ多重化されたI及びQサンプルは平方根ナイキストフ
ィルタ22に供給される。図1に示されている信号は余
剰帯域幅をもって伝送され、この帯域幅は送信機側のナ
イキストフィルタによって整形される。受信機側におけ
る信号ノイズを小さくするために、受信された信号は、
送信機側で用いられているナイキストフィルタと実質的
に整合する伝達関数を有するナイキストフィルタで濾波
される。これらのフィルタは有限インパルス応答(FI
R)型のもので、通常30以上のタップとそれに付属す
る重み付け回路を備えている。このようなフィルタはハ
ードウェアを多量に必要とする。しかし、時分割多重化
されたI及びQサンプルを処理するために時分割多重化
(TDM)形式で動作するようにこれらのフィルタを構
成すると、必要なハードウェアが大幅に少なくできる。
の例をブロック図で示す。このフィルタは入力重み付け
されたFIRフィルタとして構成されている。素子20
からの時間多重化されたIサンプルがバスINPUTに
供給されたとする。これらのサンプルは重み付け回路W
n+i の各々に供給され、そこで、それぞれの係数Cn+i
で重み付けされる。各重み付け回路からの重み付けされ
たサンプルはそれぞれの加算器に供給される。これらの
加算器は遅延段DSP(DHP)によって相互に接続されて
いる。これらの遅延段は供給されるサンプルを順次処理
するようにサンプル周波数でクロックされ、フィルタの
右端にある出力に濾波された信号が供給される。
P、HP、SP、SP、SP、SP、HP、...のシ
ーケンスで生起することを想起する。あるSPサンプル
が入力に供給されると、遅延段DSPがイネーブル即ちク
ロックされ、HPサンプルが入力に供給されると遅延段
DHPがイネーブル即ちクロックされる。このようにし
て、SP(HP)サンプルがHP(SP)サンプルから
独立して濾波される。ある1つの特定サンプル形式SP
(HP)が入力に供給される毎に、それと同じ形式のサ
ンプルSP(HP)を記憶している遅延段のみが加算器
回路間に結合されて、その形式のサンプルのみに作用す
るフィルタを形成する。即ち、SP(HP)サンプルが
入力に供給される時は、DHP(DSP)遅延段が実効的に
回路から除かれる。(但し、それに含まれている情報は
保持される。)2つの形式の遅延段の全体的なタイミン
グが図に示されており、上述したサンプルシーケンスに
ついてDspクロック及びDhpクロックと表記してある。
n+i とC’n+i を有する重み付け係数Cn+i の源と共に
示す。この重み付け係数Cn+i は時分割多重化フィルタ
についての一般的なケースに適用される。この例におい
ては、必要とあれば、係数は異なるサンプル形式毎に切
り換えることができる。即ち、フィルタは、異なる信号
に対して交互の係数を用いることによって異なる信号に
対して異なる伝達関数を適用するように構成できる。従
って、例えば、HP及びSP信号が異なるフィルタ関数
で処理される場合には、HP(SP)サンプルがフィル
タ入力に供給される時には、係数Cn+i (C’n+i )の
セットが重み付け回路Wn+i に供給される。係数の切換
えは係数制御信号(例えば、図6に示す信号CB)によ
って行われる。
回路例の詳細を示す。図示の回路は信号サンプルの1ビ
ットのみを処理するように構成されている。実際には、
このような回路が、供給されるサンプルのビットの数に
等しい数だけ並列に配列される。図5の回路の動作に必
要なクロック及び/または制御信号波形が図6に示され
ている。図6において、SP及びHP等で示されている
ボックスの列は、サンプル期間と、各サンプル期間にフ
ィルタの入力に供給されるサンプル形式を表している。
T3、T7とインバータINV1、INV2がDSP遅延
段の1ビット分の回路を形成し、トランジスタT4、T
5、T6、T8とインバータINV3、INV4がDHP
遅延段の1ビット分の回路を形成している。クロック信
号CSP1がトランジスタT1とT3に供給されて、前
段の加算器からのSP信号サンプルをインバータINV
1に、また、インバータINV2からのSP信号サンプ
ルを後段の加算器に供給させる。インバータINV1に
供給されたサンプルはインバータINV1のゲート電極
に付随する浮遊容量Csに記憶される。トランジスタT
1がターンオフされると、サンプルはこのゲート容量に
よって保持される。逆位相のクロックCSP2がトラン
ジスタT2に供給されて、インバータINV1の出力を
インバータINV2の入力に結合するようにトランジス
タT2を制御する。これはトランジスタT1がターンオ
フした直後に行われる。インバータINV2に供給され
たサンプル値はインバータINV2のゲート電極に付随
する浮遊容量Csに蓄積される。サンプル期間nの前半
部では、INV2がサンプルn−1を記憶し、サンプル
期間n中の、トランジスタT3がクロックCSP1によ
って導通状態にされる部分において、出力加算器にサン
プルn−1を供給する。
ランジスタT1を通してインバータINV1に供給され
る。トランジスタT1とT3はサンプル期間nのほぼ中
間でターンオフされ、サンプルnはINV1のゲート容
量に記憶され、サンプルn−1はINV2によって出力
される。サンプル期間nの後半部において、トランジス
タT2がターンオンされ、インバータINV1の出力電
位をINV2のゲート電極に結合し、その時点ではIN
V1への入力とINV2の出力の両方が同じ電位(サン
プルnの状態に対応する)を呈する。INV1の入力と
INV2の出力に同じ電位が生じるので、その電位を無
制限に保持するためにこれらの入出力点を相互に結合す
ることができる。しかし、間の連続するサンプル期間に
おいては、サンプルが生起する周波数でサンプル値を保
持するに充分な大きさをゲート容量が持っているので、
サンプル情報を保持するために上記のような相互結線を
する必要はない。トランジスタT7はそのような相互接
続用に設けられたものであるが、図示の例においては、
T7はHPサンプルがフィルタに供給されるサンプル期
間のみに導通するように制御される。トランジスタT1
とT3が導通しないようにされると、トランジスタT1
とT3の間の回路が実効的にシステムから除かれること
になるが、それに記憶されているデータは失われること
はない。
子からなる回路も同じように動作するが、その制御はク
ロックCHP1、CHP2及びCBによって行われ、ま
た、図6からも理解されるように、他方の回路が動作し
ていない時に動作するように構成されている。
タ22の出力は素子24に供給される。素子24には、
例えば、イコライザ及び/またはデゴースタを含んでい
る。これらの装置の機能はフィルタ22からの時分割多
重化信号に対して実行される。この形式の実施例では、
イコライザとデゴースタは、補正フィルタに対する適切
な係数を発生できるように時分割多重化信号に対応する
基準ベースが与えられている。このようなデゴースタ及
び/またはイコライザは時間多重化された信号を基準に
してトレーニングされるので、これらの装置としては任
意公知の構成を採用できる。これに代えて、HPサンプ
ルとSPサンプルをデマルチプレクスして、独立した並
列のイコライザ及びデゴースタ回路に供給し、その後
で、記憶あるいは表示のためにデコンプレッション(圧
縮解除)回路に供給するようにしてもよい。
ための出力重み付けされたFIRフィルタを示す。図4
の場合と同様、図8において、遅延素子DSPとDHPは、
該当するサンプルが入力接続に供給されると、そのどち
らか一方のみがクロック、即ちイネーブルされる。その
出力は、個々の成分が独立して濾波された時分割多重化
された信号である。図4の構成と同様、必要な場合に、
異なる伝達関数に従って多重化信号を濾波するように各
重み付け素子に対して異なる係数を供給するようにされ
ている。
のための2組の遅延素子(DSPとDHP)が示されてい
る。しかし、この技術分野に属する者には、この形式の
フィルタをM個の異なる多重化信号を濾波するためにM
組の並列構成の遅延素子で構成できることは明らかであ
る。
である。
信機の一部分のブロック図である。
QAM信号を処理するための回路のブロック図である。
入力重み付けされたFIRフィルタのブロック図であ
る。
イミング図である。
み付けされたFIRフィルタのブロック図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 時分割多重化されサンプルされた信号を
濾波するためのものであって、 連続して配置されたタップに順次遅延されたサンプルを
供給するように構成された遅延素子からなる第1と第2
の遅延素子の組と、 上記第1と第2の組の遅延素子のそれぞれのタップに結
合されており、それぞれのタップにおいてサンプルを重
み付けし、加算する重み付け及び組合せ手段の共通の組
と、 上記組合せ手段に結合された出力端子と、 上記時分割多重化信号の第1の信号のサンプルが生じた
時に上記第1の組の遅延素子のみをイネーブルし、上記
時分割多重化信号の第2の成分のサンプルが生じた時に
上記第2の組の遅延素子のみをイネーブルすることによ
り、上記第1と第2の信号が上記共通の組の重み付け及
び組合せ手段中で独立して濾波される、 FIRフィルタ。
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