JPS59211315A - 自動等化器におけるタツプ利得修正方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 ゛本発明は、受信信号中に存在する所定形状の波形を利
用してトランスパーサルフィルりのタップ利得を修正し
て伝送系の線形歪を等化する自動波形等止器におけるタ
ップ利得の修正方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

自動等化器の一つの応用例として、テレビシロン受像機
におけるゴースト消去装置が知られている。第１図はタ
ップ利得可変のトランスパーサルフィルタを用いたゴー
スト消去装置の公知例を示したもので、ゴースト検知の
だめの基準信号としてビデオ信号中に含まれる垂直同期
パルスの前縁（第３ラインから第４ラインに移る部分）
を用いたものである（参照文献：村上ほか「ディジタル
化ゴースト自動消去装置」電子通信年金技術研究報告Ｅ
ＭＣＪ　７８−３７　。

１９７８年１１月）。

第１図において、２０はタップ利得可変のトランスパー
サルフィルタであシ、タップ付遅延素子２ノと荷重回路
２２および加算回路２３よシなる。タップ付遅延素子２
ノのタップ間の遅延時間Ｔは、入力ビデオ信号の最高周
波数の２倍の逆数よυ小さい値、例えば０．１μｓに選
ぶ。

タップの総数は消去しようとするゴーストの遅れ（進み
）時間の範囲に応じて決定する。例えばタップ総数を１
００とすれは、１０μｓの時間範囲をカバーすることが
できる。各タップのうち最大の荷重値（タッグ利得）が
設定されたタッグを主タップと称し、これよシ遅れ時間
の短いタッグを前方′タッグ、遅れ時間の長いタッグを
後方タップと称する。１００個のタップのうち、例えば
２０番目のタップを主タップに選べば、２μｓまでの進
みゴーストと８μＢまでの遅れゴーストが消去可能とい
弓ことになる。各夕。

ゾに付いている荷重回路２２は掛ｑ−回路で、その係数
がタップ利得である。主タップのタップ利得をＣ８と表
わし、前方タップのタップ利得をＣ９−ウ〜Ｃ＋　１後
方タツプのタップ利得をＣ４〜ＣＮで表わすことにする
。Ｃｏは通常１程度の値であシ、その他のタッグ利得ｃ
、　（ｉ　＝　−Ｍ〜Ｎ）の値は絶対値がＣ８よシ小さ
い。

このようなトランスパーサルフィルタ２０において、タ
ッグ利得（ＣＩ）（Ｃ−ウ〜Ｃｏ〜ＣＮの系列を（Ｃ８
）と表わす）を適切な値に設定すれば、入力端子１０に
おいて存在したゴースト成分（フィルタ等で生ずる波形
歪を含む）が、出力端子３０においては実質的に消去さ
れる。このタップ利得を自動制御して、結果的に出力の
ゴースト成分を最小にするには次のようにすればよい。

まず、入力端子１０に印加された入力ビデオ信号から、
タイミング回路４４の制御のもとに、着目する垂直同期
パルス前線部の所定の長さ分だけを抽出し、これを微分
回路４０を経由して入力波形メモリ４１に記憶する。−
力、同時刻における出力端子３０の出力ビデオ信号の所
定の長さ分だけを抽出し、微分回路４２および基準波形
引算回路４３を経由して、誤差波形メモリ４６に記憶す
る。ここにおいて、′基準波形引算回路４３に供給され
る基準波形は、タイミング回路４４の制御のもとに基準
波形発生回路４５で作成されたものである。このように
して入力波形メモリ４１に記憶された波形を、サンプリ
ング間隔帆１μ８（トランスフ４−サルフィルタ２０の
タッグ間隔に同じ）毎のサンダル値系列として（ｘｋ）
と表記する。同様にして微分回路４２の出力波形を（ハ
）、基準波形発生回路４５で発生した基準波形を（ｒ、
）、引算回路４３の出力である誤差波形を（ｅｋ） （ｅｋ＝ｙｋ−ｒｋ）と表記する。すなわち誤差波形メ
モリ４６には誤差波形（ｅｋ）が記憶されることになる
。

次に、これら各波形メモＩＪ　４１　、４６から適当な
周波数のクロックで（騒）チーよび（ｅｋ）を読み出し
て、 で表わされる相関演算を行う。ここで相関範囲［：Ｐ、
Ｑ：］は通常、Ｐ＝−２Ｍ　、Ｑ＝２Ｎ程度の値にとる
。ｄｌの物理的意味は、遅れ時間ＩＴ　（Ｔはタップ間
隔）のゴーストのおおよその大きさである。

一方、タップ利得メモリ４８には各タップのタップ利得
（Ｃ８）が記憶されているが、その初期値はＣ３＝１　
ｒ　Ｃ−ｙ〜ｃ−１”　０　＋　（’１〜ｃＮ＝０であ
る。第１式の演算が１＝−ｉｖｉ〜Ｎのうちの一つのｉ
について終るたびに、タップ利得メモリ４８からタップ
利得Ｃ１を読み出し、これに対して。１．。。７−・１
．。１ｄ−・ｄ、　　　　　　　−（２）（ａは正の微
少値） で表わされる修正を施した後、再びタップオリ・得メモ
リ４８に戻す。第（１）式と第（２）式で表わされる演
算を１フイールドの間にすべてのｉ（１＝−Ｍ−Ｎ）に
ついて行なうが、これを実行するのがタッグ利得修正演
算回路４７である。

上記演算を新たに基準波形が受信されるたびに（すなわ
ち、１）４）レドに１回）繰返す。

これを続けることによって、誤差波形（ｅｋ）は次第に
Ｏに近づく（すなわち、出力波形（八）が基準波形（ｒ
ｋ）に近づく）。最終的に（ｅｉ）はある値（Ｃ２）。

いに収束するが、このときの出力波形（ｙｋ）は、 で定義される残留誤差を最小にするものになっている（
前記文献参照）。

第１図に示した従来知られているコ゛−スト消去装置に
おいて、タップ利得修正演算回路４７を実現する方法に
は、大別して、（１）専用の布線論理回路によるものと
、（２）マイクロプロセッサによるものとがある。一般
に前者は演算速度の点で優れ、後者は融通性と価格の点
で不利である。演算速度さえ許せば、後者を採用するこ
とが望ましい。問題は演算速度である。クノゾ利得修正
演算回路４７の役割は先に述べたように、第（１）式お
よび第（２）式で表される演算を次の基準波形が受信さ
れるまでの１フイー　／レド（１６，７ｍＢ）の間に、
すべてのタップについて実行することである。その演算
が１フイールドの間に終らないとすると、その分だけタ
ップ利得修正の時間間隔が広がるから、結局タッグ利得
値が最適値に収束するまでの所要時間が長くかかること
になる。

ちなみに第１図において、トランスパーサルフィルタ２
０のタップ数を１００、第（１）式の相関範囲［：Ｐ、
Ｑ）を２００サンプルと仮定すると、１回のタップ利得
修正に要する演算量は乗算２１００回、加算２１００回
とムる。クロック周波数５　ＭＨｚの８ビツトマイクロ
プロセツサを想定して演算所要時間を試算すると、１回
のタップ利得修正に１秒近く（すなわち数十フィールド
）を要することが判明する。このままでは余シにも時間
がかがシすぎて、実用に供することができない。特に時
間を要するのは第（１）式の相関演算である。この演算
の所要時間を短縮するために、第（１）式のｅｋの代シ
に＠ｇｎ　ｅｋ（ｅｋの符号の意味）を用いて、乗算を
不要にしたシ、相関範囲ＣＰ、Ｑｌを入力波形（ｘｋ）
のピークの近傍に限定したシする工夫も提案されている
が、それでもなお数フィールド分の演算時間を必要とす
る。

ところで第（１）式、第（２）式によるタップ利得修正
方式は通常、ＬＳＥ　（Ｉ、ｅａｓｔ　５８ｕａｒｅｄ
　Ｅｒｒｏｒ　）アルコ９リズムと呼ばれ、第（１）式
のｅｋＯ代シに８ｇｎ　ｅｋを用いる方式はＬＡＥ　（
Ｌｅａｓｔ　ＡｂｓｏｌｕｔｅＥｒｒｏｒ）アルゴリズ
ムと呼ばれている。両者を総称して相関方式と呼ばれる
。

これら相関方式に対して、演算所要時間がはるかに短か
いＺＦ（ゼロ・フォーシング）方式と呼ばれるタップ利
得修正方式もある。この方式を式で表せば Ｃｉ　、ｎｅｗ　：＝　Ｃｉ　、ｏｌｄ−αｅ　１−　
（４）である。すなわち、入力波形と誤差波形の相互相
関を計算する代シに、誤差波形そのものを直接用いてタ
ップ利得修正を行うものである。このＺＦ方式は演算量
が少ないので、マイクロゾロセ、すによってタップ利得
修正を行っても、１回の修正を余裕をもって１フイール
ド内に納めることができる。

しかしながら、ＺＦ方式の最大の欠点は人力波形（ハ）
がゴースト等によっである限度を越えた歪を伴っている
と、タッグ利得修正制御が発散することである。このた
めＺＦ方式は長時間連続してタップ利得修正制御を行わ
せることができず、ある時間だけ修正制御を行った時点
で制御を停止せざるをえない。これに対して相関方式は
、入力波形（Ｘｋ）にどのような歪があっても原理的に
制御が発散することはないので、長時間にわたって連続
制御を行うことが可能である。一般にコゞ−ストは気象
条件等によって振幅や搬送波位相がゆるやかに変動する
から、ゴースト除去装置としては当然、連続動作が望ま
れる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、タッグ利得修正制御にマイクロプロ
セッサを使用する自動等什器において、タップ利得修正
制御の初期収束時間の短縮と、初期収束後の長時間連続
修正制御とを併せて実現することを可能とするタッグ利
得制御方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、タッグ利得修正の開始初期では、ゼロ・フォ
ーシング方式、つ捷りトランス／クーザルフィルタの出
力信号の所定部分の波形に関する誤差波形のサンプル値
をタップ利得修正情報としてトランスノぐ一サルフィル
タのタップ利得を逐次修正方式によってタップ利得を修
正し、それ以降は相関方式、つまりトランス／クーザル
フィルタの入力信号の所定部分の波形とトランスバーサ
ルフィルタの出力信号の所定部分の波形に関する誤差波
形との相互相関をタッグ利得修正情報としてトランスバ
ーサルフィルタのタップ利得を逐次修正する方式によっ
てタップ利得を修正することを特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、タップ利得修正制御に演算速度の遅い
マイクロプロセッサを使用しながらも、タップ利得値を
短時間の間に最適値に収束させることができるとともに
、タップ利得修正制御が一旦収束した後もなお長時間に
わたってタップ利得修正制御を継続することができるの
で、伝送路特性の経時的な変化に常に追従するような自
動等化器を実現することが可能となる。

〔発明の実施例〕

本発明の詳細を第２図の実施例によって説明する。

入力端子１θに印加された入力ビデオ信号がトランスバ
ーサルフィルタ２０を経由して出力端子３θに出力され
、トランスバーザルフィルタ２０の各夕、ゾのタップ利
得値がタップ利得メモリ４８に保持されている点は第１
図の構成と同一しである。

入力端子１θにおける入力ビデオ信号は、トランスバー
サルフィルタ２０に印加されるのと並列にＡ　／　Ｄ変
換器ＳＯ（入カビテ′７仏号が既にディジタル信号であ
る場合は、このＡ、　／　Ｄ変換器５０は不要である）
を経由して、入力波形メモリ５ノに入力保持される。入
力波形メモリ５１に保持されるのは、入力ビデオ信号の
うちの周期的に存在する所定形状の基準波形部分（例え
ば垂直同期ノソルス前縁部、以下この基準波形部分を入
力波形と呼ぶ）で、その取込みタイミングはタイミング
回路４４で制御される。

同じ時刻での出力端子３０における出力ビデオ信号の上
記入力波形に対応する所定部分の波形（以下、この部分
の波形を出力波形と呼ぶ）は、Ａ／Ｄ変換器５２（出力
信号が既にディジタル信号である場合は、このＡ／Ｄ変
換器５２は不要である）を経由して出力波形メモリ５３
に入力保持される。入力波形メモリ５１、および出力波
形メモリ５３に取込オれた波形をそれぞれ（Ｘｋ）、お
よび（Ｙｋ）とする。

マイクロプロセ、す５６は１もαＶ１（ソー１゛オンリ
ーメモリ）５５に予め格納されたプログラムにより、第
３図に示すようなフローチャートに従って動作する。す
なわち、ステアゾ３ノで電源投入またはテレビのチャン
ネル切換えが行なわれると、まずステップ３２でタップ
利得等の初期設定が行なわれた後、ステップ３３で入力
波形メモリ５ノおよび出力波形メモリ５３からデータ（
Ｘ、）ｉＹ、）を読み出し、第１図の説明（（おける微
分波形１強）、（ｙｋ）に和尚する”ｋ＝　Ｘｋ＋　＋
　　Ｘｋ−（５） Ｙｋｏ：Ｙｌ（＋１−Ｙｋｏ“°（６）を作ってＲＡＭ
　（ランダムアクセスメモリ）５４に収納する。続いて
マ・１クロプロセツサ５６は、ｘ７−ツプ３４において
ＲＯＭ　Ｓ　５に予め畳込まれている基準波形（Ｙ、）
を用いて、 ｅｋ−ｙｋ−ｒｋ・・・（７） によって誤差波形（ｅｋ）を演算し、ＲＡＭ５４に収納
する。

次に、マイクロプロセッサ５６はステップ３５において
ＲＡＭ　５４に収納されている入力微分（差分）波形（
Ｘ、、　）から、そのピーク位置を求める。そのピーク
位置をに＝ｐとする。

タップ利得修正制御には前述の２つのモード、すなわち
ＺＦ（ゼロフォーシング）方式と相関方式とがあシ、ス
テップ３５でピーク位置を求めた後、ステラｆ３６を通
してステップ３７に移行することによって修正開始後し
ばらくは前者を採用する。このときの演算を式で表すと
、Ｃｉ、ｎｅｗ＝Ｃｉ　、ｏｌｄ−αｅｐ十ｉ　（１＝
−Ｍ〜Ｎ）・・・（８）である。上式に従って、マイク
ロプロセッサ５６はタップ利得メモリ４８の内容を修正
する。

この演算は簡単であるから、テレビ信号の１フイールド
の時間内に十分納凍る。上式の修正を毎フィールド繰返
すことによって、誤差波形（ｅｋ）は次第に小さくなる
。

しかしながら、ＺＦ方式では（ｅｋ）はある程度まで小
さくなるものの、その壕ま制御を続けると逆に再び大き
くなりはじめ、ついには発散してし・まうことがある。

このとき、タップ利得（ＣＩ　）　（ｉ　＝−Ｍ−Ｎ　
）の値は、１の全域にわたって、大きな値に成長してい
る。

そこで、ＺＦ方式によるタップ利得修正は、誤差波形（
ｅｋ）がある程度小さくなった時点で打切り、それ以後
は、タップ利得修正制御を相関方式に切換える。すなわ
ち、ステップ３５でピーク位置の検出後、ステラｆ３７
でＺＦ方式のタップ利得修正を開始してから所定時間（
例えば３秒）が経過したかどうかをステップ３６で調べ
、所定時間が経過したらステ、ｆ３８に移行し、相関方
式によるタップ利得（１７，正を開始する。

これを式で表せば である。すなわち入力波形（Ｘｋ）のピークの前方Ａサ
ンプル、後方Ｂサンプルの計（Ａ＋Ｂ＋１　）サンプル
区間にわたって、入力波形と誤差波形との相互相関をマ
イクロプロセッサ５６によって計算し、その結果に基い
てタップ利得メモリ・４８の内容を修正する。第（９）
式の演算はＡ、Ｈの値にもよるが、通常１フイールドの
時間内には終らず、数フィールド分の時間を要する。

タップ利得修正制御を相関方式に切換えた後も、誤差波
形（ｅｋ）は小さくなシ続け、やがである定常値に落着
く。それ以後タップ利得修正制御を続けても、タ、７°
利得値は（入力ゴーストの形が変らない限！７）実質的
に変らない。

このようにして、本発明によればタップ利得修正制御が
定常状態のごく近くまで達するのに要する時間が頬かく
、かつ定常状態に達した後、そのまま制御を継続しても
発散するおそれのない自動等什器が実現される。

この実施例において、ＺＦ方式から相関方式にモードを
切換えるタイミングの決定法は、いくつかの方法が可能
である。第１は上述したように予め３秒というような所
定の時間を決めておいて、その時間が経過したら切換え
る方法、第２は誤差波形（ｅｋ）の大きさに何らかの判
定基準を定めておき、この判定基準に達した時点で切換
える方法である。また第３はタップ利伺値（Ｃｉ）に基
いて、例えば（’ｉの絶対ｆｌｌ１１和がある判定基準
に達したら切換える方法である。

なお、上記実施例の説明においてはＺ　Ｆ”方式を第（
８）式で、相関方式を第（９）式で表したが、これはあ
くまでも−例であって、これらの式にリーク類を付加す
る方式（％願昭５６−３１６０７号）とか、第（９ン式
のＸｋ　””　”　ｋの代りに、それぞれ８ｇｎ　Ｘｋ
やｓｇｎ　ｅｌを用いる方式、あるいは比例定数αを掛
ける代りに、右辺第２項の極性のみによって修正量を決
定する方式などであってもよい。

また、第２図の実施例において、 Ｃｏ＝１　、Ｃ−、〜Ｃ−１＝Ｏ、Ｃ１〜ｃＬ−、＝。

′にタップ利得を固定した遠隔ゴースト専用のゴースト
消去装置や、トランスパーサルフィルタを巡回形に接続
したいわゆる巡回形フィルタ構成の自動等止器において
も、本発明のタップ利得制御方法は有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動等化器のブロック図、第２図は本発
明の一実施例に係る自動等化器のブロック図、第３図は
同実施例におけるタッグ利得制御方法の手順を説明する
だめのフローチャートである。 、−１２θ・・・トランスパーサルフィルタ、５１・・
・人力波形メモリ、５２・・・出力波形メモリ、５６・
・・マイクロプロセッサ。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１２所定形状の波形が周期的に存在する受信信号波形
   をタッグ利得可変のトランスバーサルフィルタに導入し
   、このトランスバーサルフィルタのタッグ利得を少なく
   ともトランスバーザルフィルタの出力信号の所定部分の
   波形に基きマイクロ７８０セツサを用いて修正する方式
   の自動等化器において、タッグ利得修正の開始初期はト
   ランスパーサルフィルタの出力信号の所定部分の波形に
   関する誤差波形のサンプル値をタッグ利得修正情報とし
   てトランスバーサルフィルタのタップ利得を逐次修正し
   、それ以降はトランスパーサルフィルタの入力信号の所
   定部分の波形と、トランスバーザルフィルタの出力信号
   の所定部分の波形に関する誤差波形との相互相関をタッ
   グ利得修正情報としてトランスパーサルフィルタのタッ
   プ利得を逐次修正することを特徴とする自動等化器にお
   ける夕。 ）利得修正方法。 （２）前記誤差波形のサンプル値をタップ利得修正情報
   とするタッグ利得の逐次修正を開始し利得の逐次修正に
   移行することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   自動等化器におけるタッグ利得修正方法。 （３）前記誤差波形のサンプル値をり、プ利得修正情報
   とするタッグ利得の逐次修正時に誤差波形の大きさある
   いはタッグ利得の絶対飴和が所定の判定基準に達したと
   き、前記相互相関をタップ利得修正情報とするタッグ利
   得逐次修正に移行することを特徴とする特許ｈ＾求の範
   囲第１項記載の自動等化器におけるタップ利得修正方法
   。