JPS5986386A

JPS5986386A - 周波数分割多重方式

Info

Publication number: JPS5986386A
Application number: JP57196596A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Uemura; 浩樹植村
Original assignee: Pioneer Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1984-05-18
Also published as: US4556973A

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】本発明は、ＣＡＴＶなどの多重伝退における周波数分割
多重方式に関するものである。

従来、この種の周波数分割多重方式としては、第１図に
示すようなものが知られている。すなわち映像信号源１
からの出力信号は、映像変調器２を介し振幅変調される
と共に、同期信号ｎ逓信器３でその出力信号のうち同期
信号周波数を０倍される。一方、第１音声信号２１は、
第１音声変調器４−１でＦＭ変調され、第２音声信号２
２は、第２音声変調器４−２でＦＭ変調され、混合器５
で混合される。そして、上記ｎ逓信器３にて導出される
水平同期周波数の１１倍（ｎ：正の整数）の周波数を基
準信号とするＰＬＬループにおいて位相比較器６で、各
音声変調器４−１．４−２のそれぞれの出力搬送周波数
の差周波数信号として取出される。そして、上記位相検
波器６により出力された信号によって上記第２音声変調
器４−２の発振周波数が制御される。しかして、上記映
像変調器２、第１音声変調器４−１．第２音声変調器４
−２のそれぞれの出力信号は信号送出器７で合成送出さ
れる。こうして導出される多重信号２３は、第１音声搬
送レベルよりｎｆ＋（ｆｈ：水平同期周波数）だけ高い
周波数に配列され、またレベルは、第１音声搬送レベル
より２０ｄＢ以上低くセットされる。上記多重信号２３
を含むＴＶ信号は、ＴＶ受信機にてチューナ８．ミキナ
ー９を介してＩ／Ｆ回路１１にもたらされ、上記１／’
Ｆ回路１１の出力信号は検波器１２でＡＭ検波され、そ
の検波出力の映像成分は、映像増幅器１３を介してブラ
ウン管２５に、またその検波出力のうち音声インクキャ
リア出力信号は、音声検波増幅器１４を介してＦＭ検波
され、この復調信号がスピーカ２４で再生される。

一方、上記１／Ｆ回路１１の出力信号のうちの一部は、
第２１／Ｆ回路１５に供給され、第２被変調波の振幅を
強調、するような周波数にされ、検波器１６にてインタ
キャリア検波される。こうして得られた信号は、バンド
パスフィルタ１７にて第１音声信号やその他の成分を除
去され、復調器１８にてＦＭ検波され、増幅器１９を経
て再生装置２０に入力されるのである。

このように、付加搬送波による従来の周波数分割多重方
式の場合、次のような問題があった。

■　映像や第１音声への妨害を少くするために第２音声
レベルを映像搬送レベルより２６　ｄａ以下にし、第１
音声レベルよりかなり低く押えなけれンドパスフィルタ
１７の特性はかなり急峻なものが要求される。

■　第２被変調波の分離を容易にするために、第１音声
搬送波と第２音声搬送疲の周波数差を大ぎく取る必要が
ある。しかし、この周波数差を多く取り過ぎると、上側
隣接チャンネルの映像へ妨害を与えたり、Ｉ／Ｆ回路１
１の選択特性により第２搬送信号レベルが更に低くなる
。

■　第２変調信号を復調する前にバズの影響を少な（す
る為に、第２１／Ｆ回路１５のような第２被変調波のレ
ベルを強調し、映像とのレベル差を小さくする回路を必
要とする。

■　バズの影響をなくす為、スプリットキャリア方式に
て直接受信する方式もあるが、この場合、選択度を良く
するには、煩雑であり、受信周波数の安定度もかなり上
げる必要がある。

本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、第１
音声搬送波からあまり離れずに、第１音声に妨害を与え
ないレベルであって、しかも、特に選択性のよい受信機
を必要とせず、バズ妨害や第１音声からの妨害を受ける
ことのないようにした周波数分割多重方式を提供しよう
とするものである。

この目的のため、本発明は、ＴＶ信号にデータ信号を多
重すると共に、音声信号に割当られた周波数帯に新たに
搬送波を付加するものにおいて、音声被変調波１．：対
して所要の周波数を移動させた少なくとも１つの信号を
搬送波とし、上記搬送波をデータ信号などでＦＭ変調し
、ＴＶ倍信号送出時上記被変調波を混合して送出すると
共に、受信側では、音声信号帯域成分を周波数分離し、
分離された音声信号帯域内成分のうち音声信号と少なく
とも１つの上記被変調波とのインクキャリアによって上
記被変調波を分離し、ＦＭ検波することを特徴とするも
のである。。

以下、本発明の一実施例を第２図および第３図を参照し
て具体的に説明する。第２図は信号送出＠置の例であり
、図において、符号２６は映像信号、２１は音声信号で
ある。これら信号は、ＴＶ変調器２８によって変調され
Ｉ／Ｆ信号を出力する。上記１／Ｆ信号は、分岐器２９
を経て分波回路３０にもＩＣらされ、ここで映像帯域と
音声帯域とに周波数分離される。分離された映像信号は
、第１合成器３１において後述する音声信号や多重°信
号と合成され、周波数変換送出器３２で任意のチャンネ
ル周波数に変換されて送出される。

分離された音声信号は、第１ミキサ３４において例えば
局部発振器４０の出力信号により１０．７１ｙｌ　＠　
ｚの周波数に変換されて帯域濾波器３５を経由し、信号
レベルを分配器３６で２分配する。分配された信号のう
ち一方は、第２ミキ＋＃３７にＪ５いて上記局部発振器
４０の出力信号により元のＩ／Ｆ音声周波数に変換され
て第２合成器３９へ入力される。また分配された信号の
うち他方は、第３ミキサ３８において後述する電圧制御
発振ＦＭ変調器４６の出力信号により変調され、第１合
成器３１に入力される。

前記分岐器２９からの分岐出力は、水平同期周波数再生
器３３でその映像信号の水平同期信号を再生し、第１位
相比較器４３に与える。符号４５は前記第３ミキサ３８
の出力周波数を決定する電圧制御発振器であり、局部発
振器４０の出力と共に混合器４１に入力する。上記混合
器４１では、両信号の周波数差成分を導出して分周器４
２にわたし、上記分周器４２よりＮ分周（Ｎ：正の整数
）した信号が上記位相比較器４３に与えられる。上記位
相比較器４３によって位相比較さた出力は、ローパスフ
ィルタ４４を介して上記電圧制御発振器４５の発振周波
数を制御する。しかしてその発振周波数はｆＬ−Ｊｌ−
ｆ＋−＋の周波数（ｆＬ：局部発振器４０の発振周波数
、ｆ＋−＋：水平同期周波数）となる。こうして得られ
た発振出力信号の一部は、第３分周器４８によってＭ分
周（Ｍ：正の整数）されて１つのＰＬＬの基準周波数信
号として第２位相比較器４９へ供給される。上記位相比
較器の出力は、ローパスフィルタ５０により平滑化され
、ＦＭ変調器４６の発振周波数を制御する。上記ＦＭ変
調４Ｇは、ＰＬ−１制御される発振器であると同時に、
データなどの信号５１でＦＭ変調がかけられるのである
。ただしこの場合は、変調信号としてＢＰＳ信号などの
ように直流成分を含まないような信号に限られる。こう
して変調をかけられた信号の一部は、分周器４７によっ
てＭ分周され、前述の位相比較器４９のもう１つの入力
信号となる。上記ＦＭ変調器４Ｇの出力周波数は、電圧
制御発振器４５の発振周波数と等°シくなる。こうして
得られたデータ信号などの被変調波は、分配器３６の１
０．７ＭＨ２の音声信号と共に前述のようにミキナ３８
に供給され、ここで周波数変換されると同時に音声信号
が更にデータ信号などによりＦＭ変調されることになる
。

この時の変換された搬送波周波数は、ミキサ３７の局部
発振周波数どの関係から　［Ａ・Ｉ　Ｆ　−Ｎ・ｆ＋−
＋　（ｆＡ−ｉＦ：音声Ｉ／Ｆ搬送周波数〉という値に
なる。

この多重される信号は、先に述べた合成器３９に供給さ
れ、音声ＩＦ信号と合成される。

第１合成器３１において、これら信号と分波回路３０に
おいて分離された映像信号とが合成されるのは前述の通
りである。前述の周波数変換送出器３２において、多重
信号の搬送周波数はｉＦ帯の時とは配列が反転し、音声
搬送波よりＮ−ｆＨだけ高く配列される。

ここで音声信号と多重信号の位相関係を数式で示すと、
以下のようになる。

ミキナ３８の入力信号である音声信号をｅｉ　＝ＡＣＯ
３（（Ｚ）１−＋−’ｍＡ　　ｓｉｎθＩＢｔ・・・（
１）（ただし、Ａ：定数、ω１：音声搬送角周波数。

’ｍＡ：変調指数、θ１：音声角周波数、を二時間変数
である。〉と置き、変調器４Ｇからのデータ信号をｅｏ　＝Ｃ−ｃｏｓ（（ωｏ　＋’ｍｏ　−ｓｉｎθ０
　１）×ｔ＋ψ１）　　　　　　　・・・（２）（ただ
し、Ｃ：定数、ωＤ：データ搬送角周波数。

仰り二変調指数、θＤ：データ角周波数である。）と置
くと、ミキサにおいて出力される成分のうち、ここで必
要な成分はそれぞれの信号を掛【プ合せて生成されるの
で、次のような式により導出される。

ｅｌ　Ｘｅ□　＝Ａ　　Ｃ０３（ωｌ　＋’ｍＡ　　５
ｉｌｌθ１１）Ｘｔ　　Ｘ　　Ｃ−Ｃ０３（（ωＤ　・
ＦＴＩＩＤ　　−ｓｉｎ　θ　０　　１）Ｘｔ　＋ψ１
　）＝　１　／２　　Ａ　−Ｃ［ｃｏｓ（（ω１　　＋ｏｏ
Ｏ＋’ｍＡｓ１ｎθ１　ｔ　　−＋−ＩＴｎＤ　ｓｉｎ
θ［）ｔ　　）ｔ　　−１−φ１　）十ｃｏｓ（＜ω１
−ωｐ　＋’ｍＡＳｉｎ’θ１ｔ−’ｌ１ｌｏ　　ｓｉ
ｎθ０ｔ）ｔ　　−ψ１　）］　　　＝（３）この式の
うち、ここではω１＋ωＤの周波数成分を取出すと、ｅ　Ｄ　　−Ｉ　　Ｆ　＝　Ｄ　　ＣＯ３（（ω　１　
−ト　ω［）　　　−ト　ＴｎＡｓｉｎ　θ　１　　　
ｔ　　　−ト　りｎ　ｐ　　　　ｓｉｎ　θ　Ｄ　　ｔ
’　　　）　　　ｔ　　　（−ψ　１　　）・・・（４
）という式で表わすことができる。

また音声信号については、ミキサ３１に入力される信号
は（１）式のものと同じあるとはいえ、局部発振入力をＣ３Ｌ　＝Ｌ−ｃｏｓ（ω１．−　ｔ＋ψ２）・・・（
５）と置（と、ミキサ出力はデータの時と同様にｅＡ　
会Ｉ　Ｆ＝Ａ　′・ｃｏｓ（（ωｔ　＋Ｑ）Ｌ＋′１Ｔ
ＩＡｓｉｎω１ｔ）を十ψ２）　・・・（６）という信
号が取出される。

ここでω０とωしの関係は、前述のようにωｇ＝ωＬ−
２πＮ−ｆＨ−（７）であるから、それぞれの信号は、次のように表わされる
。

ｅＡ−Ｉ　Ｆ＝Ａ−−ｃｏｓ（（ω△−ＩＦ＋’ｍＡ　
　ｓｉｎω１ｔ　）　ｔ＋ψ２）　　　　・　（８）ｅ
Ｄ−Ｉ　Ｆ＝Ｄ−ＣＯ３（（ωＡ　−Ｉ　Ｆ−２７ＵＮ
ｘ　　ｆｈ＋’ｍＡ　　ｓｉｎθ１　ｔ　＋ｒｍ□　　
ｓｔｎθｏｔ）×を十ψ１）　　　　　　　　　　・・
・（９）またこれらは、周波数変換送出器により周波数
変換されてその配列関係も次のように変えられる。

ｅ、Ａ　・ＲＦ＝Ａ−−Ｃ０５（（ａ）ｐ、−ＲＦ十’
ｍＡ　　ｓｉｎθ１１）１＋ψ７２　）　　”・（ｉｏ
）ｅｏ　−ＲＦ＝Ｄ　−ｃｏｓ（（ωｘ−ＲＦ−２πＮ
ｘ　　ｆ＋＋’ｍＡ　　ｓｉｎθ１ｔ　＋ＴｌＩＤ　　
ｓｉｎθ［）１）×１＋φ′□）　　　　　　　　　　
、＜１１）以上は送出系についての説明であるが、次に
第３図によって受信系につき説明する。図において、符
号５２は多重信号の含まれたＴ　Ｖ信号であり、こ、の
信号は、コンバータ５３で任意のＴ、Ｖチャンネル選局
装置５６でコントロールされる。上記コンバータ５３の
出力信号は、分岐器５４で分岐されて受像信号、音声信
号としてＴＶセット５５に与えられるが、分岐された信
号の一部は、バンド°バス・フィルタ５１によって音声
帯域を通過する。この通過信号の近傍の成分は、インタ
キャリア検波器５８で検波され、増幅器５９で増幅され
、更にバンドパス・フィルタ６０を介してリミッタ増幅
器６１にかけられ、振幅制限を受ＧフでＦＭ検波器６２
でＦＭ復調され、再生装置６３で再生される。これらの
信号は式（ｉｏ）。

（１１）の信号が周波数変換されたものであるから、次
のように表わされる。

ｅａ　＝　ａ−ｃｏｓ（（ω△＋４ｎＡｓｉｎθ工ｔ）
×ｔ＋ψ“２）　　　　　　　・・・（１２）ｅｄ　＝
　ｄ−ｃｏｓ（（（ｃ＞Ａ−２πＮｆｌ−１十　Ｔｎ　
　Ａ　　　Ｓ！ｎ　θ　１　　　ｔ　　　＋　　Ｔｎ　
□　　　　ｓｔｎ　θ　０１）×ｔ＋φ′１）　　　　
　　　・・・（１３）これらの信号は、送出装置におい
てｄ＜ａとなるように予めレベル設定されており、イン
クキャリア検波器５８によりｅａとｅｄの周波数差の成
分が検波されることになる。この検波方式は、包絡線検
波でも、同］’ｌＪ検波でもよく、同期検波方式の場合
には、ｅ＝Ｓ　−ｃｏｓ（（２πＮ　　ｆＨ＋ＴｎＤ　ｓｉｎ
θＯｔ×ｔ＋α）　　　　　　　　　　　・・・（１４
）の成分が取出Ｕる。この式でわかるように、音声信号
の変調成分は全くなく、データの変調成分のみであるこ
とがわかる。

なお上記実施例では、受信装置としてＴＶ上セツト入ノ
Ｊ側に設置するものを例示したが、第１図にみられる受
信部のようにＴＶのＩ／Ｆ帯に周波数変換を行なったも
のから信号の一部を取り出しあとは第３図のバンドパス
・フィルタ５７から以降の回路をそのまま用いてもよい
。

本発明は、以上詳述したようになり、データ信号を音声
信号とのインクキャリア検波できるようにしたので、デ
ータ信号を分離するのに急峻なバンドパス・フィルタを
必要とせず、またデータ搬送波と音声搬送波の周波数差
を大きく取る必要もなく、音声からデータ信号への妨害
もない。またデータ搬送波と音声搬送波の周波数差を小
さくすることにＪ：す、隣接チャンネルへの妨害が少な
くなり、また受信機の選択特性によるデータ信号の）　
　レベル低下も小さくなる。またバズの影響を無くする
ためにスプリットキャリア方式が容易に採用でき、更に
多重信号のみを取出づような急峻な選択特性を必要とせ
ず、音声信号と多重信号の両方を取出すような、割合に
東な選択特性で済み、また音声信号とインクキ１フリア
検波によるデータ信号の分離を行なっているなど受信機
の局部発振器のドリフトの影響が少ないなど、多くの効
果があ、　　る。４、図面の簡単な説明第１図は従来方式のブロック図、第２図は本発明の一実
施例を示す送出系のブロック図、第３図は同受信系のブ
ロック図である。

２６・・・映像信号、２７・・・音声信号、２８・・・
ＴＶ変調器、２９・・・分岐器、３０・・・分波回路、
３１・・・合成器、３２・・・周波数差変換送出器、３
３・・・水平同期周波数再生器、３４・・・ミキサ、３
５・・・帯域濾波器、３６・・・分配器、３７゜３８・
・・ミキサ、３９・・・合成器、４０・・・局部発振器
、４１・・・混合器、４２・・・分周器、４３・・・位
相比較器、４４・・・ローパスフィルタ、４５・・・電
圧制御発振器、４６・・・ＦＭ変調器、４７．４８・・
・分周器、４９・・・位相比較器、５０・・・ローパス
フィルタ、５１・・・信号、５２・・・ＴＶ信号、５３
・・・コンバータ、５４・・・分岐器、５５・・・ＴＶ
セット、５６・・・選局装置、５７・・・バンドパス・
フィルタ、５８・・・インクキャリア検波器、５９・・
・増幅器、６０・・・バンドパス・フィルタ、６１・・
・リミッタ増幅器、６２・・・ＦＭ検波器、６３・・・
再生装置。

特許出願人　　　　パ１′オニア株式会社代理人　弁理
士　　小　橋　信　浮

Claims

【特許請求の範囲】

ＴＶ信号にデータ信号を多重するものであって、ＴＶ信
号中の音声信号に割当られた周波数帯に新たに音声被変
調波に対して所要の周波数を移動させた少なくとも１つ
の信号を搬送波として付加し、上記搬送波をデータ信号
などでＦＭ変調し、ＴＶ信号送出時、上記被変調波を混
合して送出すると共に、受信側では、音声信号帯域成分
を周波数分離し、分離された音声信号帯域内成分のうち
音声信号と少な（とも１つの上記被変調波とのインクキ
ャリアによって上記被変調波を分離し、ＦＭ検波するこ
とを特徴とする周波数分割多重方式。