JPS5850470B2 - 自動ひずみ補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は非直線性作用によってテレビジョン送信機（
および中継送信機）の電力段に生じたひずみを補正する
装置に関するものである。

一般に、周知の自動ひずみ補正装置は、補正すべき信号
に対するそれらの伝達関数が非直線性素子の伝達関数の
法則と逆の法則に従うようにされ、例えば従来型の非直
線性ひずみ補正装置は加えられた信号に補正すべきひず
みに対するひずみ補償を導入して、結果としての特性が
直線となるようにする。

このするため、非直線性素子によって導入されたひずみ
に関しては例えばそれ自体補正されるべき信号の振幅で
あり得るパラメータの関数として正確な法則に従って変
える必要がある。

ある場合には、補正すべき信号のひずみは複雑な法則ま
たは不安定な法則に従って一つまたはそれ以上のパラメ
ータの関数として変化し、そして従来型の補正器では簡
単には補償することができない。

この発明の特徴は次の構成を有する自動ひずみ補正装置
にある。

（ａ） 制御される入力信号を受容する入力端子と、
Ｎ個のパラメータに対応して入力信号に対する出力信号
の振幅特性を制御するＮ個の制御端子と（Ｎは正整数）
、制御された出力信号を出力する出力端子とを有し、前
記制御端子の制御入力に従って入力信号に対する出力信
号の振幅を補正する可変特性補正器１と、 （ｂ） 前記Ｎ個の制御端子に、テスト期間中に測定
された歪にもとづく制御入力を、該テスト期間より長い
テスト周期にわたって供給するための、Ｎ個の同じ構成
の制御電圧発生手段をふくむ制御信号発生装置５０と、 （ｃ）前記可変特性補正器１の出力により補正された出
力信号を提供する出力線４と、 （ｄ） 前記出力線４に結合し出力信号のテスト期間
中における歪の測定信号を出力する測定装置２゜３と、 （ｅ） 測定装置２，３の出力と前記制御信号発生装
置５０の入力との間に挿入され、各テスト周期にわたっ
て、前記Ｎ個の制御端子に印加される信号を制御する制
御装置５，６，７，８，９２゜本発明はテレビジョン送
信機の電力増幅段における手補正に好適に適用される。

テレビジョン信号は周期Ｔの間に所定数の走査線をもち
（例えばＰＡＬ方式では毎秒６２５本）、飛越走査方式
が採用されるので画面は第１フレームと第２フレームに
わけられる。

そして第１フレームと第２フレームの間の走査線の１本
（通常第３３１走査線）がテストラインとして機器調整
の為のテスト信号の送出の為に用いられる。

第３図において、（ａ）はフレーム周期Ｔとテスト周期
２Ｔを示し、これよりはるかに短かいテスト期間Ｔｏは
テストライン（第３３１走査線）の期間を示す。

テストラインの中には水平同期信号Ｓの間に、カラーバ
ースト信号Ｂ、画像搬送信号Ｆ■、音声搬送信号Ｆｓ、
及びカラー副搬送波信号ＦＢＬ が（ｅ）に示すごとく
挿入される。

従って信号Ｆ１．Ｆｓ及びＦＢＬをふくむ期間をクロッ
クパルスＨ（ｔｌ 、ｔ２ ）により抽出し、その間の
相互変調歪を測定し、その歪が最小となるように電力増
幅段の直線性の特性を制御することにより歪の補正をす
ることができる。

信号ＦＩ 、ＦＳ 、ＦＢＬの振幅及び周波数は既知で
あるのでこれらの相互変調の周波数も既知であり、従っ
て各相互変調成分の振幅自身を測定することにより相互
変調歪の測定を行なうことができる。

第１図において補正器１の入力にはひずみを伴なった信
号Ｖｅが供給される。

この信号Ｖｅのひずみは測定できると仮定する。

ひずみを測定できる信号の簡単な例としては、持続時間
Ｔｏおよびくり返し周波数Ｆ ＝ １／Ｔ （Ｔｏ ＜
Ｔ ）をもち持続時間間隔Ｔｏの間、ひずみに関係な（
一定の振幅をもつ信号がある。

このような信号には第３図のテレビジョン信号がある。

従って測定は上記間隔Ｔｏの間に行なわれる。

信号Ｖｅに対する補正器１の作用は補正器の制御入力８
１〜８６にそれぞれ供給される六つのランダム電圧Ｕ１
． Ｕ２・・・・・・Ｕ６ により決定される。

これらのランダム電圧は補正器１の伝達関数の可変パラ
メータを決める。

これらのランダム電圧は各時間間隔内に供給されるテス
ト信号Ｑの作用によって電圧発生装置５０から補正器１
へ供給され、上記テスト信号Ｑはテスト期間中論理レベ
ル“１″をもちそしてその持続時間τはＴｏより短かい
。

測定回路２は線４を通って補正器１の出力信号Ｖｓを受
けそしてこのひずみを測定する。

測定回路の出力はクロック信号Ｈのもとでτより短かい
時間間隔ｔ１．ｔ２中に作動するサンプリング・保持（
すなわちサンプリングした最後の値を記憶する）回路３
に接続される。

この回路３の出力は電圧りを供給し、この電圧りは測定
したひずみに対応する振幅をもち、測定したひずみが太
きければ大きいほど高く、また回路３の出力はアナログ
・デジタル変換器５０入力に接続される。

従って、このアナログ・デジタル変換器５のｐ個の出力
には周期Ｔで、各サンプリング時間ｔ１．ｔ２中に測定
したひずみに比例したデジタル値が現われる。

アナログ・デジタル変換器５のｐ個の出力は周期Ｔをも
つクロックパルスＨの後縁で作動される。

シフトレジスタ６のｐ個の入力に接続され、クロックパ
ルスＨの後縁はサンプリング時間の終了時に生じる。

従って、アナログ・デジタル変換器５の内容は周期Ｔで
シフトレジスタ６に記録される。

このシフトレジスタ６のｐ個の出力は一方では書込み制
御入力を備えた第２のシフトレジスタ７に接続され、ま
た他方では比較器８のｐ個の第１人力に接続され、この
比較器のｐ個の第２人力には、常にシフトレジスタ６に
先に記録された値を含んでいる第２のシフトレジスタ７
のｐ個の出力が接続される。

比較器８は、シフトレジスタ６に記録された値がシフト
レジスタ７に記録された値より低い時すなわち良好な時
には“１″信号を供給し、また逆の場合には“０１１信
号を供給する。

比較器８の出力はＡＮＤゲート９２の第１人力に接続さ
れ、ＡＮＤＡＮＤゲート９２の第２人力にはクロックパ
ルスＨが図示してない遅延素子によって僅かに遅延され
て供給される。

従ってＡＮＤゲート９２は、比較器８から“１″信号を
受けたとき遅延されたクロックパルスに相応した短かい
パルスＰを発生する。

このパルスＰはシフトレジスタ７の制御入力に供給され
る。

従ってシフトレジスタ７は常にそれまでに得られた最良
の補正を表わすサンプリングした電圧りのデジタル値を
含んでいる。

電圧Ｕ１〜Ｕ６の組合せに対してパルスＰが得られれば
この同じ組合せはまたテスト期間に続く通常の期間中補
正器に加えられる。

逆の場合には、加えられたパラメータの組合せは前の通
常の期間中に補正器に加えられたものである。

電圧Ｕ１〜Ｕ６を供給する電圧発生装置５０は六つの自
走型発生器１１〜１６を有し、これらの自走型発生器１
１〜１６は時間と共に周波数の変化する信号を供給し、
これらの周波数は電圧りのサンプリング周波数Ｆと異な
り独立したランダムのものである。

自走型発生器１１〜１６の出力はそれぞれ六つの周期カ
ウンタ２１〜２６の入力に接続され、各カウンタは連続
する二つのひずみ測定を分ける周期Ｔの間に、対応する
発生器から受けた信号の周期の数を二進コードで出力す
る。

これらの各周期カウンタ２１〜２６のｎ個の出力はそれ
ぞれ六つのそれぞれのレジスタ４１〜４６の各々のｎ個
の入力と六つのスイッチ５１〜５６のｎ個の第１人力と
に接続される。

六つの周期カウンタ２１〜２６は各々の制御入力に加え
られるテスト信号Ｑの持続時間の間ブロックされる（カ
ウンタの登算を停止して一定値を出力する）。

レジスタ４１〜４６の各々は書込み入力を有し、この書
込み入力にパルスＰが供給され、それのｎ個の入力に存
在する信号を記録させる。

これら六つのレジスタ４１〜４６の各々のｎ個の出力は
それぞれテスト信号Ｑによって制御される六つのスイッ
チ５１〜５６の第２人力に接続され、これらスイッチ５
１〜５６の各々のｎ個の出力はそれぞれ六つのデジタル
・アナログ変換器６１〜６６の各々のｎ個の入力に接続
される。

スイッチ５１〜５６の各出力は、テスト期間Ｑの間は第
１人力（カウンタ２１〜２６の出力）を選択し、それ以
外の期間は第２人力（レジスタ４１〜４６）の出力１を
選択する。

六つのデジタル・アナログ変換器６１〜６６の出力はそ
れぞれ増幅器７１〜７６０入力に接続され、これらの増
幅器の出力電圧Ｕ１〜Ｕ６はそれぞれ補正器の制御入力
８１〜８６に供給される。

従って、補正器１は通常の期間中、（テスト期間以外）
レジスタ４１〜４６に記憶されたデータから形成した電
圧Ｕ１〜Ｕ６を常に受ける。

しかし、信号Ｐの作用によって、これらのレジスタに含
まれたデータは比較器８によって良好な組合せが認めら
れる毎に新しいデータに置き換えられる。

単一チャネルによる画像・音声伝送用に設計したテレビ
ジョン送信機又は、中継送信機の電力段における非直線
性作用による相互変調の手補正に応用した本発明による
自動補正装置の実施例を第２図に示す。

非直線性をもつ電力段の四端子装置の伝達関数は次式で
表わされる。

こ二でＷｅは四端子装置への入力電圧、Ｗｓはその電力
電圧、またに、 ｋ・・・・・・りは係数である。

単一チャネルを通して画像信号と音声信号とを伝送する
テレビジョン送信機の場合、電力段を通過するテスト信
号の周波数スペクトルは三つの主な周波数すなわち、振
幅ＥＩの画像搬送周波数ＦＩと、振幅Ｅｓの音声搬送周
波数ＦＳと、振幅ＥＢＬのカラー副搬送波ＦＢＬとから
成っている。

もし四端子装置がこれら三つの周波数の非直線組合せを
受け、その伝達関数が上記で述べた形で表わされるとす
ると、スペクトルにおいて四端子装置は周波数ＦＩ 、
ＦＳ 、ＦＢＬの基本波に加えて、これらの周波数の高
調波およびそれらの相互変調積に相応した別の成分を発
生する。

経験によって示されかつ計算で確認したところによれば
、Ｆ ｉ ＝ ０． ＦＢＬ ＝ ４．４３ＭＨｚ 、
Ｆｓ＝５．５ＭＨｚの場合、これらの相互変調成分の
二つＦｌ、Ｆ２は送信機の通過帯域０−ＦＳ内に置かれ
る。

すなわち（上記の伝達関数をｐ ＝ ３に限定すると） 振幅：Ｅ２＝３／４ ｋ３ＥＳ ＥＢＬ”Ｅ１／Ｅ２−
２・Ｅ 、 ／ＥＢＬであることがわかる。

しかしながら、周波数ＦＩの成分は一８ｄＢ（ＯｄＢは
水平同期パルスのピーク値のレベルＥＯに相応する）で
あり、また周波数ＦＢＬの成分は１６ ｄＢである。

従って成分Ｆ２の振幅は成分Ｆ１の振幅に対して１４ｄ
Ｂ減衰される。

成分Ｆ１．Ｆ２は最初の情報を劣化させる作用をもち、
そしてＥＯに対しである一定の相対振幅の範囲内でのみ
許容される。

周波数Ｆ２の成分は周波数Ｆ１の成分に対して無視でき
る。

ＥＯに対するＦｌの成分の相対振幅は三次の相互変調比
として知られ、そして関連したテレビジョン規格によれ
ば一５２ｄＢ〜−６０ｄＢの範囲の値以下でなげればな
らない。

周波数Ｆ１の成分の測定は非直線性の特性であり、従っ
て電力段で導入された相互変調を自動的に補正すること
が出来る。

こΣで述べる装置に使用した補正器は直流電圧である六
つの独立したパラメータで制御される従来型の直線性補
正装置であり、上記直流電圧は一方では三つの閾値（こ
れらの値以上では補正器の伝達特性の勾配が変化する）
を決め、また他方ではこれら三つの勾配の値を決めてい
る。

直線装置はいかなる相互変調ももたないので、直線性を
改善することにより相互変調すなわちＥｌのレベルを減
少することができる。

しかし、Ｅｌ の最小値は補正器を制御するパラメータ
との単純な関係によって結び付けられない。

従ってこれらのパラメータにランダムな仕方で影響を与
えて補正器の全ての可能な状態を用い最適な組合せを見
い出すようにする必要がある。

Ｅｌ の最小値が予想した規格に従って許容され得るレ
ベルより大きい場合に増幅器の利得が減少されるように
関連装置が設けられる。

第２図には、送信機の電力段に導入されたひずみを予じ
め補正するためこの発明による自動相互変調子補正装置
を備えたテレビジョン伝送回路を示す。

入力Ｅ１には画像周波数信号が供給され、また人力Ｅ２
には音声信号が供給される。

第１図に示すものと同じ要素は同じ符号で示す。

上記のパラメータをもつ補正器１、ランダム電圧発生装
置５０、測定回路２（第２図では詳細に示す）および要
素３，５，６，７，８，９２が第１図と同様に示されて
おり、これら全ての要素はレジスタ７の書込み入力に加
えられるパルスに対して第１図の場合と同じように作動
する。

入力Ｅ１．Ｅ２はそれぞれ中間周波数変調器２０゜１０
に接続され、これらの中間周波数変調器２０゜１０には
また対応した中間周波数信号ＩＦＩ、ＩＦＳが供給され
る。

中間周波数変調器２０の出力は帯域フィルタ３００Å力
に接続される。

中間周波数変調器１０および帯域フィルタ３０の出力は
ミクサ４０の入力に接続される。

この□フサ４０の出力は補正器１０入力に接続される。

この補正器１の出力はミクサ６０の入力に接続され、こ
のミクサ６０の第２の入力には伝送周波数を供給する局
部発振器６７の信号が供給される。

□フサ６０の出力はひずみ導入電力段７０の入力に接続
され、この電力段の出力は放送アンテナに接続される。

周波数Ｆ１の相互変調成分を測定するため、電力段７０
からの出力信号の＝部が捕えられ、そして測定回路２（
点線で示す）に加えられ、この測定回路２は局部発振器
６７からの出力信号を受ける□フサ２フを有し、局部発
信器６７によって中間周波数信号は逆変換され得る。

ミクサ２７からの出力信号は中心周波数Ｆ１の帯域フィ
ルタ２８に加えられる。

この帯域フィルタ２８の出力は対数増幅器２９に接続さ
れ、この対数増幅器によって測定すべき成分は容易に測
定できる振幅をもつようにされる。

この対数増幅器２９の出力はサンプリング・保持回路３
０入力に接続される。

テレビジョン方式においては国際規格に従って、前に支
持された振幅（それぞれ同期信号ピーク値に対して一８
ｄＢ、−７ｄＢ、−１６ｄＢに対応する）をもつ周波数
ＦＩ 、ＦＳ 、ＦＢＬの非変調成分は単にテストライ
ン（３３１番目の走査線）の中の持続時間Ｔ。

の中の所定の期間中にのみ存在する。従って相互変調に
より発生する周波数Ｆ１の成分の振幅の測定は、上記期
間中に既知の値に対する相対値として測定され得る。

従って測定信号のサンプリングはこれらの期間内に実施
される。

これを行なうため画像周波数■のテレビジョンの同期信
号は従来型の回路８００Å力に加えられ、この回路８０
は各フレームの３３１番目の走査線においてくり返し周
波数Ｆの期間中にフィールド周期Ｔでレベル１の信号を
発生する。

この信号を受けて回路９０はくり返し周波数Ｆ／２のテ
スト時間間隔中にテスト信号Ｑおよびテスト期間Ｑの間
にクロック信号Ｈ（ｔｌ、ｔ２）を発生し、各テスト信
号Ｑは期間Ｔ。

内にある。テスト期間を決めるテスト信号Ｑはランダム
電圧発生装置５０に加えられ、またクロック信号Ｈは前
に述べたように要素３，６，９２に加えられる。

従ってテスト期間Ｔ。

において、装置３−５−６−８−９２−７が第１図の場
合のように作動する。

ひずみ測定をしかつテスト時間τにふくまれない期間は
、レジスタ７において新しい基準を得るために用いられ
る。

すなわち、パラメータの組合せがもはや送信機の新しい
特性に対応しないとしても、測定値（第１の動作期間中
の最少値に対応する）を別の動作期間（例えば送信機の
停止によって第１動作期間と分離された期間）に対する
基準として取るときに補正器１が停止するのが防止され
る。

この目的で、回路９０の出力に現われるクロック信号Ｈ
はＡＮＤゲート１８の一方の入力に加えられ、このＡＮ
Ｄゲート１８の他方の入力（反転入力）はテスト信号Ｑ
を受ける。

ＡＮＤゲート１８の出力およびＡＮＤゲート９２の出力
はそれぞれＯＲゲート３８の二つの入力に加えられ、Ｏ
Ｒゲート３８の出力はレジスタ７の書込み制御入力に接
続される。

従って、比較器が一つのパルスを供給した時に（第１図
の場合）レジスタ７へ単に伝送されるだけであったレジ
スタ６の内容は、ゲート９２がパルスＰを供給する他の
テスト期間中、くり返し周波数Ｆ／２でレジスタ７へ規
則正しく伝送される。

周波数Ｆとテスト信号Ｑのくり返し周波数との比は１／
２又はその整数分の１に等しい（２フレームに１度のテ
ストが行なわれる為）。

この装置は、補正すべき欠陥を測定することができかつ
、この欠陥に作用する自動制御可能な補正器を利用でき
るあらゆる補正の場合に応用できる。

本装置は例えば位相差または群遅延を補正すルノにも用
いられ得る。

当然、この発明は単に例として図示し説明してきた実施
例に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による自動補正装置のブロック線図、
第２図はテレビジョン送信機の高周波電力段において生
じた相互変調の手補正に応用したこの発明による自動補
正装置を示すブロック線図、第３図は本発明の動作説明
図である。 図中、１は補正器、２は測定回路、３はサンプリング・
保持回路、５はアナログ・デジタル変換器、６，７はシ
フトレジスタ、８は比較器、５０はランダム電圧発生装
置、９２はＡＮＤゲートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の構成を有する自動ひずみ補正装置；（ａ）
   制御される入力信号を受容する入力端子と、Ｎ個のパラ
   メータに対応して入力信号に対する出力信号の振幅特性
   を制御するＮ個の制御端子と（Ｎは正整数）、制御され
   た出力信号を出力する出力端子とを有し、前記制御端子
   の制御入力に従って入力信号に対する出力信号の振幅を
   補正する可変特性補正器１、 （ｂ） 前記Ｎ個の制御端子に、テスト期間中に測定
   された歪にもとづく制御入力を、該テスト期間より長い
   テスト周期にわたって供給するための、Ｎ個の同じ構成
   の制御電圧発生手段をふくむ制御信号発生装置５０、 （ｃ） 前記可変特性補正器１の出力により補正され
   た出力信号を提供する出力線４、 （ｄ） 前記出力線４に結合し出力信号のテスト期間
   中における歪の測定信号を出力する測定装置２゜３と、 （ｅ） 測定装置２，３の出力と前記制御信号発生装
   置５０の各制御電圧発生手段の入力との間に挿入され、
   各テスト周期にわたって、前記Ｎ個の制御端子に印加さ
   れる信号を制御する制御装置５．６，７，８，９２゜ ２（ａ）制御される入力信号を受容する入力端子と、Ｎ
   個のパラメータＫに対応して入力信号に対する出力信号
   の振幅特性を制御するＮ個の制御端子と（Ｎは正整数）
   、制御された出力信号を出力する出力端子とを有し、前
   記制御端子の制御入力に従って入力信号に対する出力信
   号の振幅を補正する可変特性補正器１と、 （ｂ） 前記Ｎ個の制御端子に、テスト期間中に測定
   された歪にもとづく制御入力を、該テスト期間よす長い
   テスト周期にわたって供給するたメツ、Ｎ個の同じ構成
   の制御電圧発生手段をふくむ制御信号発生装置５０、 （ｃ） 前記可変特性補正器１の出力により補正され
   た出力信号を提供する出力線４、 （ｄ） 前記出力線４に結合し出力信号のテスト期間
   中における歪の測定信号を出力する測定装置２゜３と、 （ｅ） 測定装置２，３の出力と前記制御信号発生装
   置５０の各制御電圧発生手段の入力との間に挿入され、
   各テスト周期にわたって、前記Ｎ個の制御端子に印加さ
   れる信号を制御する制御装置５．６，７，８，９２とを
   有し、前記制御信号発生装置５０の各制御電圧発生手段
   が （ｆ） Ｎ個のランダムなディジタルデータを発生す
   るテイジタル装置１１，１２・・・・・・１６と、（ｇ
   ） テスト期間を示すパルスＱを制御入力として該パ
   ルスＱが発生した時の前記テイジタル装置の出力を記憶
   するＮ個の記憶装置４１，４２゜・・・・・・４６と、 （ｈ） 前記可変特性補正器１の制御入力に制御信号
   を提供するＮ個のディジタル・アナログ変換回路６１，
   ６２．・・・・・・６６と、 （ｉ） 該ディジタル・アナログ変換回路６Ｌ６２゜
   ・・・・・・６６の各入力を、テスト期間の間は前記ラ
   インタル装置ｌＬ１２．・・・・・・１６の各出力に接
   続し、それ以外の期間は前記記憶装置４１゜４２．４６
   の各出力に接続するスイッチング装置５１，５２．・・
   ・・・・５６とを有し、前記制御装置５，６，７，８，
   ９２が、 （ｊ） 制御装置の出力パルスが加えられる制御入力
   と、信号出力とを備え、制御入力にパルスが加えられた
   とき前記測定装置２の出力を記憶する記憶装置７と、 （ｋ） 前記測定装置２の出力と、前記記憶装置７の
   出力とを２つの入力とし、測定装置２の出力と記憶装置
   ７に記憶された別の測定値を比較し、前者が後者より小
   のときに出力パルスを発生する比較装置とを有すること
   を特徴とする自動ひずみ補正装置。 ３ 前記入力信号がテレビジョン信号であり、テレビジ
   ョン送信機の電力段の手補正を行なう装置であり、前記
   テスト期間がテレビジョン信号のテスト用信号送出用走
   査線であるテストラインの期間であり、このテスト期間
   の間テレビジョン信号の各テスト信号の周波数成分が既
   知の振幅をもち、歪の測定信号が前記周波数成分の間の
   相互変調成分信号であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の自動ひずみ補正装置。