JPS62221286A - 伝送信号伝送方法ならびに伝送信号伝送装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多重伝送システムに係り、特に映像信号にＰ
ＣＭ音声を多重して伝送するに有効な伝送信号発生装置
に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル符号化されたＰＣＭ音声と映像信号を多重す
る方法については、昭和５８年６月発行財団法人電波技
術協会編の衛星放送受信技術調査会報告第１部「衛星放
送受信機」などで報告されているが、現行ＮＴＳＣの映
像信号に５．７２７２ＭＨｚの副搬送波を用いてＰＣＭ
音声を多重しているため、現行の地上テレビジョン放送
の帯域を満足せず、地上テレビジョン放送に用いること
は困難である。

一方、現行地上テレビジョン放送への多重伝送の可能性
について昭和５８年１月に日本放送出版協会より発行さ
れている日本放送協会綿の放送技術双書２「放送方式」
の２０５頁から２０８頁に記載されているが、高品質音
声２チヤネルを伝送するための約１メガピツト／秒の伝
送容量を確保できる方式については記載されていなかっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、現行地上テレビジョン放送に高品質
の音声信号を多重伝送する方式が無かった。

本発明の目的は、振幅変調された信号に他の信号を多重
伝送する場合の信号発生装置を提供することにあり、特
に現行テレビジョン放送に高品質なディジタル符号化し
た音声信号などの信号を多重伝送する伝送方式の信号を
生成するに有効な、伝送信号発生装置を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、振幅変調された搬送波の直交成分を他の信
号で変調することにより達成される。特に残留側波帯振
幅変調する映像信号の場合には、搬送波の両側波帯の伝
送される帯域内でディジタル符号化された音声信号など
の信号により、搬送波の映像信号とは直交関係を持たせ
て変調して伝送することにより、達成される。

〔作用〕

残留側波帯振幅変調する映像信号搬送波において両側波
帯を有し、一般的な振幅変調されている帯域（ＤＳＢ）
内に限定して、搬送波を映像信号と音声信号とを直交関
係を持たせて変調するので、再生した映像信号への音声
信号の影響を少なくできる。音声信号の変調度を映像信
号より低くすることにより、包路線検波で再生された映
像信号へも音声信号の影響を少な（することができる。

また音声信号は同期検波して再生されるため、直交して
変調された映像信号を復調せず、影響は低減される。

現行地上テレビジ叢ン放送では、残留側波帯振幅変調の
両側波帯を有する帯域は約１５　ＭＨｚあり約１Ｍビッ
ト／秒のディジタル符号化された高品質音声２ｙ′″ヤ
ネル（例えば、１２ピツト×２チヤネル×３２　Ｋｆン
プリングＸｔ３冗長度″、Ｉ　Ｍｂｐｓ　）を伝送可能
にできる。

また、現行用音声信号とは、周波数、変調方式ともに異
なっているので、互いに影響せず両立性がある。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例として現状の地上伝送テレビジ
ョンにディジタル符号化したにＮ音声信号を多重伝送し
た場合の送信機の例を第１図に示す。１は映像信号処理
回路、２〜４は映像信号入力端子、５は搬送波発振器、
６は店憧調回路、７はＰＣＭ音声入力端子、８はアナロ
グ・ディジタル変換回路（以下ＡＤＣと略す）、９はデ
ィジタル信号処理回路、１０は低域通過フィルタ、１１
は移相器、１２はディジタル変調回路、１３は加算器、
１４は残留側波帯振幅変調用のＶＳＢフィルタ、１５は
アンテナである。

映像入力端子２．３．４から入力したＢ、　Ｇ、　Ｂ映
像信号は、映像信号処理回路１で、輝度信号処理、色差
信号処理などの処理を行ない同期信号を加えて映像伝送
信号として店変調回路６に入力する。

個変調回路６では、搬送波発振器５の出力を前記映像伝
送信号で、議変調し、　ＶＳＢフィルタ１４によってテ
レビジ璽ン放送帯域に帯域制限してアンテナ１５より送
信する。以上については、従来の地上伝送のテレビジ１
ン放送と同一である。つづいて、加算器１５に加える高
品質音声について以下に述べる。

多重するＰＣＭアナログの音声信号は、ＰＣＭ音声入力
端子７に加え、ＡＤＣ８によってディジタル信号変換す
る。次にディジダル信号処理回路９に加え、伝送中に生
じる誤りを検出訂正するための符号追加、インタリーブ
などの処理を行なう。つづいてディジタル符号の伝送レ
ートに適した低域通過フィルタ１Ｄを介して不要な高域
成分を削除する。

このディジタル符号化した音声は、移相器１１を介して
約９０度移相された映像信号搬送波をディジタｐ変調回
路１２で変調する。その出力を加算器１３に加え、映像
伝送信号と加算する。その結果、映像用の搬送波は、映
像伝送信号とＰＣＭ音声信号と直交関係で変調されるこ
とになる。

以上のＰＣＭ音声信号の多重罠加えて従来のｍ音声を多
重化し、従来との両立性を考慮した実施例を第２図に示
す。第１図と同記号は同じ機能を有する。

映像信号処理回路１内の１６はマトリックス回路、１７
は輝度信号処理回路、１８は色差信号処理回路、１９は
ＮＴ８Ｃ信号フォーマットの生成回路である。２０は加
算器、２１はＦＭ変調用の音声入力端子、２２は音声用
の搬送波発振器、２５はＦＭ変調回路である。

第２図において、ＰＣ！ｌｉ４音声の信号処理、映像の
信号処理は第１図と同じである。映像信号処理回路１で
は入力された九〇、　Ｂの３原色信号をマトリックス１
６で輝度信号と色差信号とに分け、おのおの輝度信号処
理回路１７と色差信号処理回路１日で処理した後、ＮＴ
ＳＣ生成回路１９で映像伝送信号に変換する。さて本回
路で新たに追加された音声入力端子２１の音声信号はへ
ヌ調回路２３で、廿声搬送波−回蕗２２の搬送波をＡ変
調し、その出力信号は、加算器２０に加える。加算器２
０では１．Ｗ変調された映像信号とディジタル変調され
たＰＣＭ音声信号とをｔｔｒＶｓＢフィルタ１４の出力
信号と前記■変調された音声信号が加算され、その出力
はアンテナ１５で送信する。

変調される信号スペクトラムを第５図に示す。

同図（ｃＬ）は映像信号処理回路１の出力でありＮＴ８
Ｃ伝送フォーマットは処理された映像伝送信号のスペク
トラムで４．２５　Ｍ（ｚ帯域がある。つづいて映像搬
送波ｆｃを廣変調した出力のスペクトラムが同図（ｂ）
に示すもので両側波帯振幅変調（ＤＳＢ）信号である。

一方間図（Ｃ）に、ディジタル変調されたＰＣＭ音声信
号でディジタル変調回路１２の出力スペクトラムを示す
。ここでＰＣＭ音声信号のスペクトラムは伝送レイト１
Ｍビット／秒のロールオフα５の信号で搬送波を変調し
た場合のスペクトラムを示している。同図（→は、個変
調した映像伝送信号と、ディジタル変調したＰＣＭ音声
信号とが加算されたスペクトラムである。同図（４）は
、　ＦＭ変調した音声信号のスペクトラムを示し、音声
搬送波ｆｓは、映像搬送波ｆｃより４，５■ｈはなれた
所にある。同図げ）は加算器２０の出力信号のスペクト
ラムを示している。

映像伝送信号はＶ８Ｂフィルタにより映像搬送波より−
α７５　ＭＨｚ点から減衰されている。点線で示すもの
が映像搬送波より９０度移相したＰＣＭ信号搬送波のデ
ィジタル変調スペクトラムである。また映像伝送信号帯
域４．２５ＭＨｚの上４．５　ＭＨｚ近傍に、音声微送
波がＦＭ変調されたスペクトラムが存在している。映像
搬送波に対して±０．７５Ｍ）４ｚについては両側波帯
が送信されるため、一般の振幅変調（ＤＳＢ）と考えて
良い。

第４図は、映像搬送波と■χ倍信号の関係をベクトル表
示したものである。両側波帯を有している搬送波に直交
して第３図（Ｇ）のように±０．７５ＭＨｚ以内の信号
をディジタル符号の１と０に相当させて振幅Ａと−Ａと
で変調すると、搬送波ベクトルは映像搬送波振幅Ｖｃを
１とした場合、変調された信号ｖｃｐは ９ｃｐ　＝　ｃｏｓ　＃ｃｔ　ｆ　Ａ　ｓｉｎ　ＬＭｃ
ｔ　　　　　　　　（１）乞なる。ここでωＣは搬送波
の角周波数である。

である。

また一般に映像搬送波ｖｃ　ｃｏｓωｃｔをＶｓ　ｃｏ
ｓ　ａｒｍｔの信号で変調した場合、ＤＳＢ領域内で、
変調された信号１／−ｃは ｎｓ：変調率 となり、搬送波振幅ｖｃ＝１とし、この１．７ＣにＰＣ
Ｍ信号による直交変調成分を加え　その信号Ｌ／”Ｃｐ
は、である。そのベクトルを第５図に示す。

以下、ＰＣＭ変調の振幅レベルＡが、映像信号とＰＣＭ
音声信号との妨害について説明する。

まず、本伝送信号を受信機で受信した場合の映像信号へ
のＰＣＭ音声信号からの妨害を考える。第６図は受信機
の一例を示す。１０１はアンテナ、１０２は高周波増幅
回路、１０３は周波数変換回路、１０４は中間周波増幅
回路、１０５は映像信号検波回路、１０６は映像信号増
幅回路、１０７は色差信号復調回路、１０８は原色信号
復調回路、１０９はプラクン管、１１０は音声中間周波
増幅回路、１１１は音声ＦＭ検波回路、１１２は音声信
号出力端子、１１３は帯域通過フィルタ、１１４は同期
検波回路、１１５は搬送波再生回路、１１６は符号識別
回路、１１７はクロック再生回路、１１８はディジタル
信号処理回路、１１９はディジタル／アナログ変換回路
（以下ＤＡＣと称す）、１２０はＰＣＭ　ｉ送された音
声信号の出力端子である。

アンテナ１０１より入力したテレビジョン信号を高周波
増幅回路１０２で増幅し、周波数変換回路１０３で復調
用の中間周波に周波数変換し、中間周波増幅回路１０４
で増幅する。選局は周波数変換回路１０３０局部発振周
波数を変えることで行なわれる。中間周波増幅回路１０
４で増幅された信号から映像信号帯域については、映像
信号検出回路１０５で検波し、映像信号増幅回路１０６
の出力の輝度信号と、色差信号復調回路１０７の出力の
色差信号とから原色信号復調回路１０８で、Ｒ，Ｇ、　
Ｂの５原色を得、ブラクン管９に映し出す。一方、音声
帯域については、音声中間周波増幅回路１１０で増幅し
、音声ＦＭ検波回路１１１で検波復調して音声信号出力
端子１１２に音声信号を得る。以上は従来テレビジョン
受信機と同一である。

上記に加えてディジタル変調したＰＣＭ音声信号を復調
するために、周波数変換回路１０３の出力から帯域通過
フィルタ１１３により多重伝送されたＰＣＭ音声信号帯
域を選択して増幅し、同期検波回路１１４においてキャ
リア再生回路１１５で再生された搬送波に同期した信号
を用いて、搬送波の振幅変調成分に直交した成分で変調
された信号を検波復調する。その結果得られた信号を符
号識別回路１１６を用いて誤り率の少ない点でディジタ
ル符号に変換し、ディジタル信号処理回路１１８で伝送
途中で生じた誤りを、誤り検出訂正符号を用いて検出訂
正する。クロック再生回路１１７は同期検波回路１１４
の出力の信号から伝送りロックを抽出する回路で、同期
検波回路１１４の出力の信号の誤り率の少ない点（いわ
ゆるアイパターンの最大開口部）でディジタル符号化す
るために必要である。誤り検出訂正などの信号処理を終
えたディジタル信号処理回路１１８の出力は、Ｉ）ＡＣ
１１９でアナログ信号に変換して音声信号に戻し、ＰＣ
Ｍ伝送された音声信号の出力端子１０２に元の音声信号
として得る。

さて、ＰＣＭ音声信号の受信機における映像信号への妨
害について以下述べる。映像信号検波回路がＣＯＳωｃ
ｔで同期検波しているものについてはＡの値（ｔ（ｌを
参照）Ｋかかわらすｃｏｓωｃｔの係数のみ（すなわち
映像信号のみ）が再生され妨害とはならない。また映像
信号検波回路が包絡線検波をしているものについてはＡ
の値を１より下げることで妨害を軽減できる。例えばＡ
をｏ、　１とすると、Ｊ宜Ｗ１ｔ００５となり、１ニ比
ベテｏ、ｏｏ５ノ信号（約−４６ｄＢ　）が影響するが
、映像信号の８Ｎ比は４０ｄＢ以上あれば実用上問題に
ならないと考える。

一方、映像信号からのＰＣＭ音声の検波回路への妨害は
、第６図に示すように同期検波回路１１４で搬送波に直
交した成分のみを復調することで排除できる。信号レベ
ル対雑音の比（以下ＳＮ比と呼ぶ）について考えると、
映像信号のＳＮ比が４０ｄＢが実用レベルとすると、帯
域幅が■χ音声信号の伝送帯域幅Ｉ　ＭＨｚに比べ約４
倍であるから、ＰＣＭ音声のＳＮ比は４６ｄＢとなるが
、ＰＣＭ音声信号の変調レベルＡをα１とするとＳＮ比
は２６ｄＢ程度となる。

一方、ディジタル信号のＳＮ比とピットエラーレイトと
の関係を一般的な２値信号で考えてもＳＮ比が１７．４
　ｄＢで１０（一般的理論値）である。映像信号のＳＮ
比が４０ｄＢの場合にはＰＣＭ音声信号のＳＮ比は２６
ｄＢであり、ディジタル信号の伝送として実用上充分な
値である。

以上述べたように、第１、第２図の実施例により本発明
の伝送信号発生装置が実現でき、第６図に示す受信装置
を一例として、約１Ｍビット／秒ｆ）ティジタル化した
音声信号を従来のテレビジ冒シの映像および音声信号に
妨害を与えずに伝送することができる。

第７図に本発明の他の実施例を示す。本回路は、第２図
の回路を基本とし、同番号は同機能のものである。新た
に加わったもので、３０は水晶発振器、３１は発振回路
、３２は逓倍回路、３４．４１は高周波増幅回路、３５
はグイプレクチである。映像の搬送波は、水晶発振器３
０と発振回路３１で生成した原発振周波数を逓倍回路３
２で逓倍して得る。この搬送波を映像のＡＭ変調に用い
、かつＺ移相してディジタル変調の搬送波とする。また
、ＦＭ変調された音声搬送波を高周波増幅回路４１で増
幅した信号と、ＶＳＢフィルタを介し高周波増幅回路３
４で増幅した映像の搬送波信号はダイプレクｆ３５で合
成し、アンテナ１５で発射する。本発明においても、本
発明の伝送信号が得られ、アンテナ１５から発射される
電波のスペクトラムは、第３図（ｆ）と同じである。

第８図に本発明の他の実施例を示す。２４．５０　ｋ東
水晶発振器、２５．３１は発振回路、２６は映像入力端
子、２７はＡＭ変調回路、２８は高周波増幅回路、２９
゜４０は周波数変換回路、３２．３９は周波数逓倍回路
、６３は信号合成回路、３４．４１は高周波増幅回路、
６５はグイプレクチ、３６は送信アンテナ、３７は音声
入力端子、３８はＦＭ変調回路、４２はＡＤＣ１４３は
ディジタル信号処理回路、４４は低域通過フィルタ、４
５は移相器、４６はディジタル変調回路である。映像入
力端子２６より入力した映像信号は、水晶発振器２４反
び発振回路２５で得た中間周波をＡＭ変調回路２７にお
いてＡＭ変調する。この信号は合成回路３３でディジタ
ル変調波と合成し、高周波増幅回路２８で増幅する。ま
た水晶発振器３０と発振回路３１で発生させた信号を逓
倍回路３２で逓倍し、得られた信号と前記高周波増幅回
路２８の出力信号を周波数変換回路２９で合成する。周
波数変換回路２９の出力が、映像の搬送波であり、ふた
たび高周波増幅回路３４で増幅し、　ＶＳＢフィルタで
帯域制限した後ダイプレクサに入力する。

一方、音声信号は、音声信号入力端子３７から入力し、
従来のＦＭ変調系と、新しいディジタル変調系の２系統
に分岐する。ＦＭ変調回路３８に入力した音声信号（ア
ナログ）は、内蔵する基準周波数をＦＭ変調して、周波
数変換回路４０において逓倍回路３９かも入力された音
声搬送波周波数に変換し、高周波増幅回路４１を介して
グイプレクチ３５に入力する。ＡＤＣ４２に入力された
音声信号は、ＡＩ）Ｃ４２でディジタル信号に変換し、
ディジタル信号処理回路４３で、ディジタル信号処理し
た後低域通過フィルタを介し、ディジタル変調回路にお
いて発振回路２５の出力（映像中間周波）を移相器４５
で約９０度移相させた映像中間周波をディジタル変調す
る。ディジタル変調回路の出力は信号合成回路３３に入
力する。グイプレクチで合成した搬送波はアンテナ３６
から送信電波として発射する。出力される？ｆ［のスペ
クトラムは、第３図（ｆ）となり、本発明のＰＣＭ音声
多重を可能にしている。

次に第９図によってさらに他の実施例を示す。

本回路は、第８図に示した実施例の変形である。

図中の同番号は同じ機能を示す。本回路の特徴は、ディ
ジタル変調の搬送波を映像Ａ　Ｍ変調後の搬送から再生
しているところにある。映像ＡＭ変調は変調度１００チ
になることが無いので、周波数変換回路２９の出力を搬
送波再生回路４７に導き、ここでリミッタをかけて基本
波を取り出す。ここで得た搬送波を移相器４５で約９０
　位相させ、これをディジタル信号で変調する。変調後
の信号は、周波数変換回路２９の出力と合成する。その
後、高周波増幅回路３４．ＶＳＢフィルタ１４．ダイプ
レクｆ３５．を介して電波を発射する。本実施例におい
ても送信信号のスペクトラムは第３図（ｆ）の形式とな
り、Ｐ１音声の多重化を達成できる。

ディジタル変調方式として、直交成分の振幅Ａ及び−Ａ
を入力されるディジタル信号１，０に対応させる直交変
調とすると、以上述べた実施例の帯域で１Ｍピット／秒
のデータが伝送可能である。

また直交振幅をＯ，Ａあるいは０．−Ａとする２値も可
能である。さらに、多値化することにより伝送容量を増
すこともできる。ディジタル変調の側帯波成分を残留側
波帯振幅変調の両側波帯の領域で記述したが、ディジタ
ル伝送での誤り率の少々の劣化を許容すれば、帯域外に
一部はずれた伝送も可能である。

また送信局の送信電力については、ＰＣＭ音声信号多重
による搬送波振幅の増加分できまり、式（１）から分る
ように電圧で２”倍、Ａ＝α１とした時、電力の増加は
１．０１倍とわずかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、据幅変調する搬送波に、前記搬送波の
直交成分に、前記振幅変調以外の変調をほどこすことに
より、振幅変調以外の情報を伝送することを可能にする
効果があり、受信側においても、搬送波に同期した信号
で前記憑幅変ａｌ！１波の復調及び、前記振幅変調以外
の信号を復調できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明の
曲の実施例の構成図、第３図は本発明の実施例で碍られ
た信号のスペクトラム図、第４図と第５図は信号のベク
トル図、第６図は本発明の伝送信号を受信する受信機の
一例の構成図、第７図は本発明の他の実施例の構成図、
第８図は本発°明の他の実施例の構成図、第９図は本発
明のさらに他の実施例の構成図である。 １−・・映像信号処理回路、　６・・・ＡＭ変調回路、
５・・・搬送波発振器、　　　１１・・・９０度移相器
、１２・・・ディジタル変調回路、　　１３・・・加算
器、１４・・・ＶＳＢフィルタ、２３・・・ＦＭ変調器
、３２．３９・・・逓倍回路、　　２９．４０・・・周
波数変換回路、３５・・・グイプレフナ、　　１５．３
６・・・アンテナ。 躬　３　図 躬４巳 第５膓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搬送波を振幅変調して伝送する方式において、前記
   搬送波を、前記振幅変調信号以外の信号で、前記搬送波
   の直交成分を変調して伝送する信号を生成することを特
   徴とする伝送信号発生装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記振幅変調信号
   以外の信号をディジタル符号化した信号とすることを特
   徴とする伝送信号発生装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記搬送波を映像
   信号で残留側波帯振幅変調し、前記残留側波帯内で両側
   波帯を有する帯域内に基本両側帯波が存在するように、
   前記映像信号以外の信号で前記搬送波の直交成分に変調
   して伝送することを特徴とする伝送信号発生装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記搬送波を生成
   する第１の搬送波発振回路と、前記搬送波の直交成分を
   生成する第２の搬送波発振回路と、前記第１の搬送波発
   振回路の出力を前記映像信号で振幅変調する第１の変調
   回路と、前記第２の搬送波発振回路の出力を前記映像信
   号以外の信号でディジタル変調する第２の変調回路と、
   前記第１及び第２の変調回路のそれぞれの出力信号を合
   成する混合回路と、前記混合回路の出力を残留側波帯に
   変換するＶＳＢフィルタとを設けたことを特徴とする伝
   送信号発生装置。