JPS63285771A - Ｔａｎ形式ｆｍ復調回路 - 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】 皮丘光１ 本発明は、ＴＡＮ形式ＦＭｔｌ調回路に関し、特にディ
ジタル信号処理技術を用いたＴＡＮ形式ＦＭ復調回路に
関する。

１且且薯 ビデオディスク等の記録媒体においては、映像信号等が
周波数変調信号に変換されて記録されている。かかる記
録媒体の記録情報を再生する再生装置において、記録媒
体から読み取った信号の復調処理を行なうＦＭ復調回路
としてディジタル信号処理技術によって復調を行なう回
路を使用することによりＩＣ化を容易にして装置の小型
化を図ることが検討されている。

第３図にディジタル信号処理技術を用いた従来のＴＡＮ
形式ＦＭ復調回路を使用したビデオディスクプレーヤを
示す。同図において、ディスク１はスピンドルモータ２
によって回転駆動されている。ディスク１の記録情報は
光学式ピックアップ３によって読取られる。ピックアッ
プ３の出力は、ＲＦアンプ４に供給される。ＲＦアンプ
４から出力されるＲＦ（高周波）信号は、Ａ／Ｄ　（ア
ナログ・ディジタル）変換器５に供給される。Ａ／Ｄ変
換器５において、ＲＦ倍信号サンプリングが行なわれ、
得られたサンプル値が順次ディジタル信号に変換される
。尚、このＡ／Ｄ変換器５にはパルス発生回路（図示せ
ず）から４Ｎｆｓｃ　（Ｎは自然数、ｆ’ｓｃはカラー
サブキャリヤの周波数）のクロックパルスＣがサンプリ
ングパルスとじて供給されている。Ａ／Ｄ変換器５の出
力データは、ＢＰＦ　（バンドパスフィルタ）等からな
るＲＦフィルタ６に供給される。

ＲＦフィルタ６によってＲＦ低信号中どデオ［：Ｍ信号
成分が抽出されて従来のＴＡＮ形式ＦＭ復調回路７に供
給される。ＴΔＮ形式ＦＭ復調回路７において、ビデオ
ＦＭ信号はヒルベルトフィルタからなるπ／２移相器８
によってπ／２だけ移相される。このπ／２移相器８の
出力Ｊｙ（ＩＩ）は、アークタンジェント演算回路９に
供給されている。

また、それと同時にビデオＦＭ信号は仁ルベルＩ〜フィ
ルタの遅延に等しいサンプリング周期の１倍の期間だけ
入力データを遅延させる遅延回路１０を介してアークタ
ンジェント演算回路９に供給され（いる。アークタンジ
ェントＦｙ５算回路９においてはπ／２移相器８の出力
Ｖ　（ｎ）を遅延回路１０の出力Ｚ　（ｎ）で割って１
？られる（Ｃのアークタンジェントが演算される。この
アークタンジェント演算回路９の出力ａ　（ｎ）は微分
回路１１に供給されている。

微分回路１１は、入力を１サンプリング周期に対応する
ｌｌＩＪ間だけ遅延させる遅延回路１２と、入力からＵ
延回路１２の出力を差し引く減算回路１３とで形成され
ている。この微分回路１１の出力は、波形補正回路１４
に入力される。この波形補正回路１４は、例えば電子通
信学会論文誌’８４１５Ｖｏ１．Ｊ　６７−　Ｂ　Ｎｏ
、５　ニ掲ｆａｇレタｒ　Ｔ’　イシタル信号処理技術
を用いた改良型ＴＡＮ形式ＦＭ復調器の特性Ｊと題する
論文に述べられている回路である。波形補正回路１４の
出力ｉ）　（ｎ）は、ビデオ信号として出力される。こ
れらアークタンジェント演算回路９、微分回路１１及び
波形補正回路１４の各出力の波形を第４図（Ａ）乃至同
図（Ｃ）にそれぞれ示す。

なお、スピンドルモータ２にはスピンドルモータ２の回
転数に応じた周波数のＦ　Ｇ　（８号を発生する周波数
発電機１４が内蔵されている。ＦＧ倍信号、スピンドル
モータ２の回転速度を制御するスピンドルサーボ回路１
５に供給される。スピンドルサーボ回路１５には、ＴＡ
Ｎ形式ＦＭ＠調回路７から出力されたビデオ信号から分
離回路（図示せず）によって分離された同期信号Ｓも供
給されている。スピンドルサーボ回路１５は、例えば起
動時等においてはＦＧ倍信号よって回転速度の制御を行
なう周波数サーボ系と、この周波数サーボ系がロックし
たとき同期信号Ｓと４準信号との位相差に応じて回転速
度の制御を行なうＰ　Ｌ　Ｌサーボ系とを有している。

以上の構成において、スピンドルモータ２の回転速度を
ｊ、ＩＩ御りるスピンドルサーボ回路１５の起動時から
ディスク１の回転が定常状態になるまで、ビデオＦＭ信
号のキャリヤの周波数が等価的に変動して、ＦＭ検波出
力ｂ　（ｎ＋の直流分が大きく変動することになる。

一方、スピンドルサーボ等において再生信号中の水平同
期信号を基準にして種々のａ、ＩＩ御を行なう回路にお
いては、ディスクの回転速度が規定の速度になる前の可
能な限り早い段階で水平同期信号が検出されることが望
ましい。このため、微分回路１１及び波形補正回路１４
の出力のダイナミックレンジを定常状態時に必要な範囲
より立ち上げ時の変動を考慮して広くしなければならず
、従来のＦＭ復調回路にＪ３いてはビット数が大となっ
て回路規模が大になるという欠点があった。

１班ム亘Ｉ そこで、本発明の目的は複雑な波形補正回路を必要とす
ることなく又ビット数を大にすることなくキャリヤの周
波数の変動による誤復調を防止することができるＴＡＮ
形式ＦＭ復調回路を提供することである。

本発明によるＴＡＮ形式ＦＭ復調回路は、入力信号とこ
の入力信号をπ／２だけ移相した信号との比のアークタ
ンジェントを演算して得たデータを微分する微分手段の
出力と入力信号のキャリヤの周波数に応じたオフセット
データとを混合して出力するようにし、アークタンジェ
ント演算後のデータの値が一２ｍ−１から２”１−１ま
で（ｍは自然数）の範囲内のいずれかの２の補数表現値
となるようにし、かつ微分及び混合は、オーバーフロー
及びアンダー７０−を無視して行なうｍビットの２進演
算によってなすようにした構成となっている。

実施例 以下、本発明の実施例につき第１図及び第２図を参照し
て詳細に説明Ｊる。

第１図に示す如く本発明によるＴＡＮ形式ＦＭ復調回路
２０において、π／２移相５８、アークタンジェント演
算回路９、遅延回路１０．微分回路１１は第３図の回路
と同様に接続されている。

しかしながら、本発明によるＴＡＮ形式ＦＭ復調回路２
０においては、微分回路１１の出力は、混合手段として
の減口器２１に供給されてキャリヤ周波数オフセット演
算回路２２の出力データが差し引かれる。キャリヤ周波
数オフレット演算回路２２は、例えば、周波数発電機１
４から出力されるＦＧ倍信号発生周期に応じたデータを
発生するカウンタとこのカウンタ値からオフセットデー
タを発生するＲＯＭとを有し、スピンドルサーボ回路１
５におけるＰＬＬサーボ系がロック状態になっているこ
とを示すロック検出信号りによってＲＯＭの出力データ
又は所定のデータのうちの一方を選択的に出力するよう
に構成されている。

また、アークタンジェント演算回路９は、出力ｄ　（ｎ
＋の最大値（π／２）及び最小値（−π／２）がそれぞ
れｍビットの２の補数の最大値（２胴）及び最小値（−
２″−１）に対応するように構成されている。すなわち
、−２＋″′（−π／２）≦ａ　（ｎ）　＜２ｒｒｌ−
Ｉ（π／２）となる。また、微分回路１１における遅延
回路１２は、ｍビットのラッチ回路で構成されている。

また、減口回路１３及び２１は、オーバーフロー及びア
ンダーツ０−を無視してｍピッ］・のデータの演算処理
を行なうように構成されでいる。

以上の構成におい−Ｃ１第３図の装置と同様にアークタ
ンジェント演算回路９の出力は、第２図（Ａ）に示す如
くなって最小値（−π／２）から最大値（π／２）に瞬
間的に変化する部分が存在する。アークタンジェント演
算回路９の出力がπだけ変化すると微分回路１１の出力
もπだけ変化するが、微分回路１１の出力のπに対応す
る値は２ｍであり又この演算は２の補数ｍビットで行な
われ、オーバーフロー、アンダー７０−は、Ｗ祝して行
なわれるため変化後の値が変化前の値と等しくなるので
、微分回路１１の出力にはアークタンジエンｌ−演算回
路９の出力の最小値から最大値への瞬間的な変化のＩＩ
Ｉは現れないこととなる。また、微分回路１１の出力の
オフセットが大となってオーバーフローが発生ずると、
オーバーフローした値が負の値として扱われて−π／２
〜π／２の領域に折り返されるので、微分回路１１の出
力は第２図（Ｂ）に示す如くなる。しかしながら、この
ときオフヒツト演算回路２２からＦＧ倍信号発生周期に
応じてオフセットデータが出力されるので、減口回路２
１において微分回路１１の出力からオフセットとほぼ同
一の値を有するデータが差し引かれることとなる。この
とぎもｍビットの２の補数演算が行なわれ演算のオーバ
ーフロー、アンダー７０−は無視するためオーバーフロ
ーによって折り返されていた部分が潰滅して減算回路２
１から第２図（Ｃ）に示す如き復調出力Ｃ（ｎ）が（ｑ
られ、誤復調の発生が防止されることになる。

尚、上記実施例においては、アークタンジェント演算回
路９の出力ａ　（ｎ）の最大値及び最小値はそれぞれπ
／２及び−π／２であるとしたが、出力ａ（ｎ）の最大
値及び最小値がそれぞれπ及び−πとなるようにしても
よい。

以上、ビデオディスクプレーヤに使用されているＴＡＮ
形式ＦＭ復調回路について説明したが、ビデオテープレ
コーダ、ＦＭ受信機等の他の機器に使用されているＴＡ
Ｎ形式ＦＭ復調回路であっても本発明を適用することが
できる。

１班立皇速 以上詳述した如く本発明によるＴＡＮ形式ＦＭ復調回路
は、入力信号とこの入力信号をπ／２だけ移相した信号
との比のアークタンジェントを演のして得たデータを微
分する微分手段の出力と入力信号のキャリヤの周波数に
応じたオフセットデータとを混合して出力するようにし
、アークタンジェント演算後のデータの値が−２１１１
−１から２７１−１まで（ｍは自然数）の範囲内のいず
れかの２の補数表現値となるようにし、かつ微分及び混
合は、オーバーフロー及びアンダーフローを無視して行
なうｍビットの２進演算によってなすようにしているの
で、アークタンジェント演算後のデータの値が最小値か
ら最大値に変化しても微分後のデータへの影響は現われ
ず、かつ微分後のデータのオフセットによる折り返しが
除去されてピット数を大にすることなくキャリヤの周波
数の変動による誤復調を防止することができるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、第１図の回路の各部の出力の変化を示す図、第３図
は、従来のＴＡＮ形式ＦＭ復調回路を示すブロック図、
第４図は、第３図の各部の出力の変化を示す図である。 主要部分の符号の説明 ８・・・・・・π／２移相器 ９・・・・・・アークタンジェント演算回路１０・・・
・・・遅延回路 １１・・・・・・微分回路 ２１・・・・・・減算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル化ＦＭアナログ入力信号をπ／２だけ
   移相する移相手段と、前記入力信号と前記移相手段の出
   力との比のアークタンジェントを演算するアークタンジ
   ェント演算手段と、前記アークタンジェント演算手段の
   出力を微分する微分手段とからなるＴＡＮ形式ＦＭ復調
   回路であつて、前記入力信号のキャリヤの周波数に応じ
   たオフセットデータを発生するオフセットデータ発生手
   段と、前記微分手段の出力に前記オフセットデータを混
   合する混合手段とを備え、前記アークタンジェント演算
   手段は、出力の値が−２＾ｍ＾−＾１から２＾ｍ＾−＾
   １−１まで（ｍは自然数）の範囲内のいずれかの２の補
   数で表わされた値となるように形成され、かつ前記微分
   手段及び減算手段は、ｍビットの２進演算をオーバーフ
   ロー及びアンダーフローを無視して行なうように形成さ
   れていることを特徴とするＴＡＮ形式ＦＭ復調回路。
2. （２）前記入力信号は、記録ディスクから読み取られた
   信号であり、かつ前記オフセットデータ発生手段は、前
   記記録ディスクの回転速度を制御するスピンドルサーボ
   手段がロック状態になつたとき予め定められた所定デー
   タを出力し、かつ前記スピンドルサーボ手段がロック状
   態になつていないとき前記記録ディスクの回転速度に応
   じたデータを出力することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のＴＡＮ形式ＦＭ復調回路。