KR100196815B1 - 레코드 회로용 디지탈 fm 합성기 - Google Patents

Abstract

VCR의 레코드 회로용 디지털 합성기에는 비디오 신호를 나타내는 디지털 샘플들이 공급된다. 디지털 샘플에 응답하여 계산기 단은 비디오 신호에 의해 반송파의 FM 변조를 나타내는 펄스 기간 피변조 신호를 정의하는 펄스 주기의 열을 계산한다. 출력 샘플 발생단은 D/A 변환기에서 테이프 상에 다음 레코딩을 위한 FM 피변조 비디오 신호로 변환되는 디지털 출력 샘플의 열을 발생시키기 위해 펄스 주기의 열에 대해 동작한다.

Description

[발명의 명칭]

레코드회로용 디지탈 FM 합성기

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 FM 비디오 신호를 디지털 레코딩하는 것과 같이 어떤 신호를 디지털 FM 레코딩하는 장치에 관한 것이다.

[배경]

레코딩하기 위한 FM 비디오 신호의 아날로그 발생은 소자의 에이징, 반송파 및 반송파 편차를 발생하는 회로의 공차 및 공칭 주파수에서 상당히 벗어나는 프리엠퍼시스 회로를 포함하는 여러 문제점을 나타낸다. 지금까지, 디지털 FM 변조 기술은 상당한 양의 회로 및 초과 메모리 기억 장치의 사용을 필요로 하는 문제가 있었다.

본 발명의 특징은 디지털 합성기 기술 및 시스템이 전형적인 디지털 신호 처리의 복잡성을 도입함이 없이 아날로그 변조의 단점을 피하는 것이다.

[요약]

디지털 합성기는 입력신호에 의해 반송파의 변조를 나타내는 일련의 디지털 출력 샘플들을 발생한다. 합성기에는 입력신호를 나타내는 디지털 입력 샘플들이 공급된다. 계산단은 디지털 입력 샘플에 응답하여 입력 신호에 의해 반송파의 변조를 나타내는 펄스 기간 피변조 신호를 형성하는 일련의 펄스 주기를 계산한다. 출력 샘플 발생단은 일련의 펄스 주기로 동작하여 반송파 피변조 출력 신호를 나타내는 일련의 디지털 출력 샘플을 발생시킨다.

[도면의 간단한 설명]

제1a도 및 제1b도는 본 발명의 특징에 따라 유도된 양 신호의 대표적인 디지털 샘플을 포함하는 각각의 변조 입력 신호 및 대응하는 피변조 출력 신호의 전형적인 파형을 예시한 것이다.

제2도는 제1b도에 예시된 FM 피변조 신호의 펄스 주기를 계산하는데 사용되는 본 발명의 방법의 플로우차트를 예시한 것이다.

제3도는 FM 신호 펄스 주기의 계산된 값으로부터 FM 출력 샘플을 계산하기 위한 플로우차트를 예시한 것이다.

제4도는 본 발명의 디지털 FM 합성 기술을 통합하는 FM 레코드 시스템을 블록 다이어그램 형태로 예시한 것이다.

[발명의 상세한 설명]

FM 피변조 시스템에서, FM 피변조 출력 신호 FM(t)는 다음과 같이 정의될 수 있다.

FM(t)=som{2π*Freq(t)*t} 식(1)

여기서, 순시 주파수 Freq(t)는 다음과 같이 정의될 수 있다.

Freq(t)=CAR+DEV*M(t) 식(2)

여기서, M(t)은 변조 신호, CAR는 반송파 주파수이고, DEV는 편차이다.

제1a도의 실선 파형은 레코딩 이전에 반송파 상에 FM 변조될 휘도 신호와 같은 전형적인 비디오 신호의 파형을 예시한 것이다. 제1b도의 실선 파형은 그 결과의 FM 피변조 신호 FM(t)를 예시한 것이다.

본 발명에 따른 디지털 합성 기술은 V(t)로부터 FM(t)를 발생하도록 사용될 수 있다. 합성 방법은 펄스 기간 피변조 신호로서 FM 신호를 해석한다. 즉, 제1b도의 FM 출력 신호는 펄스열 1,2,3,j,…로서 간주될 것이고, 각 펄스는 변조 비디오 신호 V(t)에 의해 결정되고, 반송 주파수 CAR 및 편차 DEV와 같은 여러 가지 FM 시스템 파라미터에 의해 결정하는 주기 T(j)를 갖는다. 부가적으로, 신호는 펄스의 극성이 교호한다는 점에서 양극성 신호로 간주될 것이다.

폐쇄형 방정식을 사용하여 각 펄스 주기 T(j)의 값을 확정하는 것은 단지 몇몇 간단한 변조 신호에 대해 가능하다. 일반적으로, 변조 비디오 신호 V(t)는 폐쇄형 식보다 훨씬 더 복잡하다.

본 발명의 디지털 합성 기술의 장치에 따르면, 단지 간격 △t에 걸치는 FM(t)의 평균 주파수 Freq_AV만 고려할 필요가 있다. 식(2)을 고려하면, 평균 주파수 Freq_AV는

Freq_AV=CAR+DEV*VAN 식(3)

으로 정의될 수 있고, 여기에서

즉, V_AV=간격 △t에 걸치는 변조 비디오 신호 V(t)의 평균값이다.

제1b도의 FM 피변조 출력 신호의 진폭 FM(t)가 일정하기 때문에, 단지 주파수, 즉 제로 크로싱간의 시간 T(j)만이 중요 변수이다. 이러한 이유 때문에, 식(3)을 평가하는데 있어, 임의의 주어진 펄스 j의 최소 시간 간격 △t는 대응 펄스 주기 T(j)이다.

본 발명의 특징에 따르면, 간격 T(j)의 계산은 제1a도에 예시된 바와 같은 대응 피샘플 값 V1, V2, V3,…,을 갖는 변조 비디오 신호 V(t)의 이산 시간 샘플 s(i)=s1,s2,s3,…,를 제공함으로써 매우 단순화된다. 최소율 1/τs는 예를 들면 VHS 시스템에 3MHz로 기록될 비디오 신호 V(t)의 최고 주파수에 따라 나이키스트 판별법에 의해 결정된다. 유리하게도 A/D 변환기의 샘플링 속도 요구를 설정하는 이러한 율은 D/A 변환기에 인가되는 FM 피변조 신호의 출력 샘플율보다 상당히 낮을 수 있다.

샘플 수 K(j)는 FM 피변조 신호 FM(t)의 주파수가 변화함에 따라 변화하는 어떤 주어진 펄스 주기 T(j) 내에서 발생됨을 유의해야 한다. 따라서, 제1a도 및 제1b도에서 예시된 바와 같이, 펄스 주기 T(2)에서 샘플 수는 K(2)=2이고, 반면에 간격 T(4)에서 샘플 수는 K(4)=3이다.

변조 비디오 신호 V(t)의 피샘플 값으로부터 주어진 펄스 주기 T(j)를 계산하기 위해, 펄스 주기 동안 평균될 때, 즉 시간 △t=T(j) 동안 평균될 때 2배의 평균 주파수에 대한 펄스 주기의 역수와 동등한 식(3) 및 식(4)을 사용할 수 있다. 따라서,

1/T(j)=2*Freq_AV(△t=T(j)) 식(5)

변조 신호의 유용한 이산 샘플을 취함으로써, 식(4)의 평균 변조 신호 V_AV를 계산하는데 사용되는 적분식은 간격 T(j)에 걸쳐 구분 합산함으로써 근사화될 수 있다. 이것이 행해질 경우 간격 T(j)에 걸쳐 V_AVΣ(j)로서 취해질 수 있는 평균 변조 신호는 다음 식

1/T(j)=2*[CAR+DEV*V_AVΣ(j)] 식(6)

을 발생하고, 여기에서

이고,

이다.

여기에서, 제1a도 및 제1b도에 도시한 표기법에 따라,

V(j,n)=기본 대역 변조 비디오 신호 V(t)의 주어진 펄스 주기 T(j) 내에서의 n번째 샘플 값, 여기서 n은 초기에 1로 세트되는 카운터 인덱스이다.

K(j)=출력 펄스 주기 T(j)의 샘플 수.

τ_R(j)=주어진 펄스 주기 T(j)의 연속 시간 TM 피변조 출력 신호 FM(t)의 제1제로 크로싱 점으로부터 그 주기 내의 변조 비디오 신호의 제1피샘플 값 V(j,n=1)의 시간까지의 잔여 시간.

τ_L(j)=주기 T(j) 내의 변조 비디오 신호의 최종 피샘플 값 V(j,K(j))로부터 그 주기의 FM(t)의 제2제로 크로싱 점까지의 시간.

τ_S=기본 대역 변조 비디오 신호 V(t)의 샘플링 주기.

예로써, 제1a도 및 제1b도의 4번째 펄스 주기 T(j=4)를 취한다. 비디오 신호 V(t)의 4개의 피샘플 값이 필요하다. 3개의 피샘플 값 V(4,1), V(4,2) 및 V(4,3)는 4번째 간격(k=3)에서 발견되고, 나머지 피샘플 값은 이전 펄스 주기의 최종 피샘플 값, 샘플 V(3,2)이다. 4번째 펄스 주기의 변조 비디오 신호의 평균 값 V_AVΣ는 식(7)에 따라 계산된다:

제1a도의 변조 비디오 신호 V(t)의 단지 입력 샘플열 s(i)로 제1b도의 출력 펄스 주기 T(j)의 열을 식(6), (7) 및 (8)을 사용하여 계산할 때 어려움이 발생한다. 이들 식을 사용하여 주어진 펄스 주기 T(j)를 직접 계산하기 위해, 그 자체 주기의 종점과 그 주기 내에 떨어지는 V(t)의 샘플 K(j)의 총수를 알아야 한다.

이러한 어려움을 극복하기 위해, 주어진 펄스 j에서 발생하는 제1h 샘플에 대하여 연속적인 평균 주기 t_avg(j,h)를 유지시키는 반복 처리가 사용된다. 주어진 펄스 주기 T(j)의 계산의 시작 시에 초기적으로 h는 1로 세트되고 연속적인 평균 주기 t_avg(j,h)의 새로운 값이 계산될 때 또 다른 반복 처리에 사용하기 위한 또 다른 샘플을 포함하도록 1만큼 증가된다.

이 절차는 포함된 또 다른 샘플링 간격 τs가 연속적인 평균 주기 t_avg(j,h)를 초과하는 총시간 t_sum+τs를 발생할 때까지 반복되는데, t_sum은 펄스의 개시점 제로 크로싱으로부터 현재 입력 샘플의 시간까지 계산된다. 이것은 추가 샘플 간격을 가산함으로써 현재 펄스 주기의 종점 제로 크로싱이 초과되어짐을 나타낸다. 이 사실로부터, 연속적인 평균 주기 t_avg(j,h)의 현재 값은 펄스 주기 T(j)와 같고, 펄스 주기의 샘플 K(j)의 총수는 현재 값 h와 같다는 결론을 내릴 수 있다.

연속적인 평균 주기 t_avg(j,h)를 계산하기 위해, 식(6), (7) 및 (8)이 임의의 샘플 h의 수에 대한 명백한 식(일단, 어떤 변수들은 적절하게 재 정의됨)이라는 사실을 참작한다. 따라서,

여기서,

τ_R(j)=연속 시간 출력 신호의 최종 제어 크로싱으로부터 현재 출력 간격의 제1출력 샘플 점까지 나타내지는 잔여 시간.

τ_L(j,h)=현재 출력 간격의 잔여 시간.

h=현재 출력 간격에서 발견된 V(t)의 입력 샘플 수를 나타낸 카운터 인덱스 수.

표기를 단순화하기 위해, 다음과 같은 연속적인 시간 변수를 도입한다.

τ_SUM(j,h-1)=τ_R(j)+(h-1)*τ_S식(11)

이 변수는 전 펄스 주기 T(j)를 완전하게 하도록 충분한 이산 시간이 경과될 경우 결정하기 위해 사용된다. 다음과 같은 변수를 추가 도입한다.

변수 V_AVG(j,h-1)는 펄스 주기의 개시로부터 샘플 h-1에서 종결하는 포인트까지의 시간으로 평균되는, 즉 시간 τ_SUM(j,h-1)에 걸치는 시간으로 평균되는 변조 신호 V(t)의 평균으로 간주될 수 있다. 이것은 샘플 s6에 앞서는 입력 샘플 s7, s8 및 s89와 이전 펄스 주기의 최종 샘플을 포함하는 4번째 펄스 주기에 대하여 제1a도에 예시된다.

τ_SUM및 V_AVG가 샘플 h-1=2에 의한 샘플, 즉 두 번째 샘플에 의한 샘플 s8을 사용하여 계산되어지는 포인트에 대하여 반복 처리가 계속되어진다고 가정한다. 식(11)을 기초로 하여, 4번째 펄스 간격의 개시로부터 3번째 샘플 s9까지 축적된 연속적인 시간은 τR(4)+2τs와 같다. 축적된 연속 시간에 걸쳐 평균된 변조 신호의 이산 시간 평균값 V_AVG(4,2)는 τ_SUM으로 분할한 제1a도에서 평행선의 음영으로 도시한 총 3영역이다. 계산에 사용된 샘플 값은 현재 주기의 제1두 샘플 s7 및 s8뿐만 아니라 이전 펄스주기의 최종 샘플 s6을 포함한다.

일단 V_AVG가 계산되어지면, 연속적인 평균 주기 t_avg(j,h)는 다음 방법으로 얻어질 수 있다. 식(10)은 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.

이산 시간 평균 값 V_AVG는 실제 두 샘플 점간의 V(t)의 직사각형 근사치를 사용하여 계산되었다. 두 샘플 점간의 직선 관계와 같은 다른 근사치는 더 복잡한 계산 알고리즘에서 사용될 수 있다.

출력 신호의 제로 크로싱이 τ_SUMt_avg일 때 발생한다는 것은 매우 중요하다. 순시 주파수는 이러한 조건이 충족될 때까지 정확하게 공지되지 않았다. 그러나, 제로 크로싱이 t=t₁에서 t_avg를 계산함에 의해 두 샘플 시간 t=t₁과 t=t₁+τs간에 발생해야 할 경우를 결정하는 것은 가능하다. 예를 들면, 제1a도 및 제1b도에서, 제로 크로싱은 샘플 s9와 s10 사이에 발생한다. 발생된 이러한 제로 크로싱을 결정하기 위해, 다음 식을 주목해야 할 필요가 있다.

결과로써,

따라서, 임의의 값 h에서, τ_SUM(j,h-1), V_AVG(j,h-1) 및 t_avg(j,h)의 값은 분수 상수로 공지된 CAR 및 DEV가 주어진 피샘플 값으로부터 계산될 수 있다. 어떤 입력 샘플 값도 t_avg(j,h)가 τ_R(j)+τs보다도 더 적게되도록 할 수 없음을 주목해야 한다.

t_avg(j,h)가 계산된 이후, t_avg(j,h)τ_R(j)+(h-1)τs인지 아닌지의 여부를 결정하는 것이 필요하다. 만약 클 경우, τ_SUM및 V_AVG의 새로운 값이 계산되고 h는 1만큼 증가된다.

τ_SUM(j,h-1)+τst_avg(j,h)이라면, 3값을 출력 메모리 큐에 저장하는 것이 필요하다. 이것들은 t_avg(j,h)=T(j), h=K(j) 및 잔여 시간 τR(j)이다. 이들 값은 후술될 FM 피변조 출력 신호의 이산 시간 값을 계산하기 위해 비교적으로 적은 용량 사인 ROM 순람표에 관련하여 사용된다.

다음 펄스 주기 T(j+1)을 계산하기 위해, 다음 출력 펄스, 펄스 j+1을 위한 잔여 시간의 새로운 값 τ_R(j+1)을 계산할 필요가 있다. 새로운 값은 τ_R(j+1)=τ_SUM(j,h-1)+τs-T(j)이다. τ_R(j+1)의 새로운 값이 계산된 이후, h는 1로 리세트된다. 그러나, τ_R이 여전히 0이라면, 예를 들어 τ_R(j+1)=1이라면 h는 2로 세트된다. 이들 데이터 갱신 단계가 실행되어진 이후, 다음 연속적인 평균 주기 t_avg(j+1,h)의 계산 처리가 시작된다.

상기 절차를 기술한 플로우차트는 제2도에 나타나 있다. 초기화 목적을 위하여 제1출력 펄스, 제1b도의 펄스 j=1은 제1잔여 시간 τ_R(j=1)=0으로 세트하도록 제1입력 샘플 s1에 관련된 포지티브 펄스 및 위상으로 임의로 선택되어짐을 주목해야 한다. 임의의 다음 잔여 시간은 일단 선행 펄스 주기가 계산되어지면 결정될 수 있다.

제1b도에 도시한 FM 피변조 출력 신호의 이산 시간 값 FM(j,n)은 출력 메모리 큐에 저장된 T(j), τ_R(j) 및 K(j)의 값을 기초로 하여 각 펄스 j에 대해 계산될 수 있다. FM(j,n)의 식은 다음과 같다.

n=1,2,…,K(j)이고 SGN(j)은 부호 함수, 즉 (-1)j번째 곱이다. 부호 함수에 의해 도입된 교호 출력 펄스의 극성 변화는 출력 신호의 양자화를 나타낸다.

FM(j,n)의 값은 제1b도의 연속 시간 FM 피변조 출력 신호 FM(t)를 발생시키기 위한 D/A 변환기에 공급된다.

발생되는 입력 샘플 s(i)에 대한 속도 τs보다는 더 빠른 속도 1/τ_DA로 변조기 출력단의 D/A 변환기를 작동시키는 것이 유리할 것이다. 식(16)은 다음 식으로 수정된다.

p=0,1,2,…,이다. 시간 τo(j)는 j번째 출력 펄스의 제1제로 크로싱 순간과 펄스 주기의 제1계산된 출력 샘플 FM(j,o)의 발생 사이의 잔여 시간을 나타낸다. 초기화 목적을 위해, 제1펄스의 잔여 시간 τo(1)는 0으로 세트된다.

카운터 변수 p가 새로운 펄스 주기가 시작되는 포인트로 증가되어질 때, 다음 출력 펄스 주기의 새로운 값 T(j+1)는 메모리로부터 인출된다. 카운터 변수 p는 펄스 주기 j+1에서 새로운 출력 샘플 열의 계산이 시작되기 전에 0으로 리세트된다. 계산된 값 τ_R(j) 및 K(j)의 메모리 내 저장은 그 값들이 출력 샘플 FM(j,p)의 계산에 사용되지 않으므로 불필요하다. 출력 샘플 FM(j,p)의 열을 계산하기 위해 취해진 단계의 플로우차트는 제3도에 제공되어 있다.

본 발명의 여러 특징에 따라 기술된 디지털 FM 합성 기술은 레코딩 매체 상에 입력 신호를 레코드하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 이 기술은 휘도, 색 또는 합성 비디오 신호를 비디오 테이프 상에 레코드하도록 사용될 수 있다.

회로는 단지 제한 사항이 A/D 변환기의 샘플링 율과 D/A 변환기의 변환율인 모든 FM 레코드 표준(VHS 또는 SVHS 용의 NTSC, PAL 및 SECAM)과 호환성이 있다. 이것은 다중 표준 레코더의 IC 외부의 대향 부분을 최대로 감소시킨다.

본 발명을 구체화한 디지털 FM 합성기(10)를 포함하는 VCR 레코드 시스템(30)의 블록도가 제4도에 도시되어 있다. 시스템의 디지털 부의 클럭 입력 fck는 SVHS 표준인 PAL의 25MHz보다 크고 VHS 표준인 PAL의 대략 20MHz이다. 저역 통과 필터(11)는 A/D 변환기(12)(10MHz)의 나이키스트 주파수 이상의 입력 신호 Vin의 주파수를 제거하도록 사용될 수 있다. A/D 변환기는 실제로 신호 충실도의 손실 없이 비디오 응용에 대해 거의 10MHz 클럭 주파수 f1로 작동될 것이다. 입력 신호 Vin은, 실예로서 아날로그 기본 대역 휘도 신호일 수 있다.

프로엠퍼시스 필터(13)는 디지털화한 입력 신호를 수신한다. 그 필터는 사용되는(PAL VHS의 1.3마이크로초) 레코딩 시스템의 프리엠퍼시스 함수를 근사화하는 표준의 무한 임펄스 응답 또는 유한 임펄스 응답 디지털 필터로 구성될 수 있다.

프리엠퍼시스 필터(13)의 출력은 출력 FM 신호의 최소 및 최대 주파수를 제한하도록 사용되는 클리핑 회로(14)에 인가된다. 이것은 디지털 필터 섹션으로부터 출력 데이터에 대하여 순람표를 사용하여 쉽게 실행된다. 이것은 필터링 이전에 도시되지 않은 회로에 의해 비디오 클램핑 및 AGC에 신호가 인가된다고 가정된다. 변조기단에 진입하기 전에 신호의 다른 종래 처리는 또한 도면에서 생략되었다.

본 발명을 구체화한 디지털 FM 변조기(15)는 클리핑 회로(14)의 출력으로부터 디지털 샘플 s(i)를 수신하고 상기 기술된 디지털 합성 기술에 따라 계산된 디지털 FM 출력 샘플 FM(j,n) 또는 FM(j,p)를 발생시킨다. 디지털 FM 변조기 단은 출력 신호를 계산하기 위해 한 그룹의 시간 영역 샘플을 사용하기 때문에 IIR 필터에 대한 개념과 유사하다. 이것은 입력으로부터 출력으로의 고정 지연을 포함한다.

변조기(15)는 3단으로 배열되어 있다. 제1단(16)은 디지털 입력 샘플 s(i)을 수신하고 출력 펄스 주기 T(j)의 열 및 관련된 잔여 시간 τ_R(j)의 열 및 샘플 카운터 K(j)를 계산한다. 제2단(17), 메모리 단은 T(j), τ_R(j) 및 K(j)의 값을 저장한다. 이들 값은 디지털 FM 피변조 출력 샘플 FM(j,n)의 열을 발생시키기 위해 최종단(18), FM 변조기 단에 의해 인출된다.

메모리단(17)은 선입선출 FIFO 큐의 기능을 한다. 큐는 FM 변조기단(18)의 출력 계산기가 현재 출력 주파수가 다음 출력 주파수보다 클 때, 즉 최대 블랙 변환에 대한 최대 화이트 변화 동안 T(j), τ_R(j) 및 K(j)의 값을 써버리는 것을 방지한다. 변조기단(18)이 제3도의 플로우차트의 알고리즘에 따라 샘플 FM(j,p)로서 출력 샘플들을 계산한다면, 메모리단(17)은 단지 T(j)의 값을 저장할 필요가 있다.

출력 속도 f2로 동작하는 D/A 변환기(19)는 변조기 단(18)으로부터 FM 출력 샘플들을 아날로그 신호 FM(t)로 변환시킨다. FM 신호는 마그네틱테이프 상에 신호를 레코딩하기 위해 VCR 레코드 전자 장치단(20)에 전송된다.

입력 샘플링율 f1, 예를 들면 D/A 변환율 f2보다 큰 출력율로 변조기단이 동작한다면, fmax가 입력 변조 신호의 최대 주파수인 2*(CAR+fmax+DEV/2)를 초과해야 한다. 입력 샘플링율 f2와 FM 출력 변환율간에 직접적인 관련은 없다. 이것은 PAL 비디오 신호를 처리할 때 VCR에 이용할 수 있는 현존 클럭, 예를 들면 4Fsc=17.734476HMz로 동작하는 클럭의 사용을 허용한다.

입력 샘플링율과 출력 변환율은 직접적인 관련이 필요치 않으므로, 펄스 주기 T(j)의 계산은 출력 변환기가 높은 주파수(4배의 입력율)로 실행하는 동안 비교적 낮은 주파수(6-7Mhz)로 실행될 수 있다. 이것은 두 가지 장점을 갖는다. 펄스 주기를 계산하는 더 복잡한 단은 신호 정확도 및 충실도를 유지하기 위해 고해상도로 실행될 수 있다. 출력 사인 테이블, 가산기 및 D/A 변환기는 사인 함수의 오버 샘플링에 기인하는 훨씬 높은 정확도를 필요로 하지 않는다. 이것은 변조기를 실행시키기 위해 필요한 하드웨어의 복잡도를 감소시킨다.

상기 기술된 장치는 계산 시간, 필요한 메모리 공간 및 필요한 아날로그 대역폭을 최소화시킨다. 정밀 허용 값은 시스템에 의해 사용된 여러 클럭의 허용값 내에 있도록 반송파 및 편차에 대해 유지된다. 사용된 저입력 샘플링율 및 출력 D/A 변환율은 전형적으로 디지털 비디오 율이다. 어떠한 외부 아날로그 조정도 필요치 않으므로 클럭 드리프트에 따라 에이징을 갖는 최소 드리프트가 발생한다. 프리엠퍼시스의 유닛 대 유닛 변화는 거의 발견되지 않고 소프트웨어 제어 하의 레코드 포맷 변화가 가능하게 행해진다.

Claims (22)

1. 입력 신호(Vin)에 의해 반송파의 변조를 나타내는 디지털 출력 샘플열(FM(j,m) 또는 FM(j,p))을 발생시키는 디지털 신호 합성기(10)로서, 상기 입력 신호의 디지털 입력 샘플 s(i)을 공급하는 수단(12-14)을 포함하는 디지털 신호 합성기에 있어서, 상기 디지털 입력 샘플에 응답하여 상기 입력 신호에 의해 반송파의 주파수 변조를 나타내는 펄스폭 피변조 신호를 형성하는 펄스 주기 T(j)를 나타내는 디지털 데이터 열을 계산하는 수단(16)과; 상기 펄스 주기 열에서 동작하여 상기 펄스폭 피변조 신호에 대응하는 반송주파수 피변조 출력 신호(FM(t))를 나타내는 상기 디지털 출력 샘플 열을 발생시키는 출력 샘플 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
2. 제1항에 있어서, 상기 디지털 출력 샘플에 응답하여 상기 출력 신호를 나타내는 신호를 레코딩 매체 상에 레코딩하기 위한 레코드 전자 장치를 구비하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
3. 제2항에 있어서, 상기 레코딩 매체는 비디오 테이프인 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
4. 제3항에 있어서, 상기 입력 신호는 휘도 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
5. 제1항에 있어서, 상기 출력 샘플 수단은 상기 펄스 주기의 열에 대응하는 펄스폭을 갖는 출력 펄스의 열을 형성하는 디지털 출력 샘플의 열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
6. 제5항에 있어서, 상기 출력 펄스의 열은 극성이 교호하는 펄스 열인 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
7. 제1항에 있어서, 상기 디지털 출력 샘플은 FM 반송파 피변조 출력 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
8. 제7항에 있어서, 상기 출력 펄스의 열은 극성이 교호하는 펄스 열인 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
9. 제1항에 있어서, 상기 디지털 출력 샘플을 수신하여 아날로그 출력 신호로서 상기 반송파 피변조 출력 신호를 발생시키는 D/A 변환기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
10. 제9항에 있어서, 상기 아날로그 출력 신호를 레코딩 매체 상에 레코딩하기 위해 레코드 전자 장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
11. 제10항에 있어서, 상기 레코딩 매체는 비디오 테이프인 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
12. 제11항에 있어서, 상기 입력 신호는 휘도 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
13. 제12항에 있어서, 상기 출력 신호의 반송파 변조는 주파수 변조인 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
14. 제9항에 있어서, 상기 입력 신호는 아날로그 신호이고, 상기 공급 수단은 상기 아날로그 입력 신호를 수신하여 출력에 상기 디지털 입력 샘플을 공급하기 위한 A/D 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
15. 제14항에 있어서, 상기 A/D 변환기의 샘플링율은 상기 D/A 변환기의 샘플링율과 다른 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
16. 제14항에 있어서, 상기 A/D 변환기의 샘플링율은 상기 D/A 변환기의 샘플링율보다 느린 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
17. 제1항에 있어서, 상기 펄스 주기열을 메모리에 저장하는 수단을 추가로 구비하고, 상기 출력 샘플 수단은 상기 디지털 출력 샘플의 값을 계산하도록 필요할 경우 상기 메모리로부터 상기 저장된 열을 인출하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
18. 제1항에 있어서, 상기 계산 수단은 하기 식에 따라 상기 입력 신호에 의해 반송파의 FM 변조를 나타내는 상기 펄스폭 비변조 신호의 펄스 열을 형성하는 상기 펄스 주기의 열 T(j)(j=1,2,3…,)를 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.

    여기에서

    이고, CAR=FM 반송파 주파수; DEV=FM 편차; V(j,n)=n이 카운터 인덱스이고 초기에 1로 세트되는 주어진 펄스 주기 T(j) 내의 상기 입력 샘플 중 n번째 샘플; K(j)=펄스 주기 T(j)의 상기 입력 샘플의 수; τ_R(j)=주어진 펄스 주기 T(j)의 상기 펄스폭 피변조 신호의 제1제로 크로싱 점으로부터 그 주기 내의 상기 입력 샘플 중 제1샘플 V(j,n=1)의 시점까지의 잔여 시간; τ_L(j)=주기 T(j) 내의 상기 입력 샘플의 최종 샘플 V(j,K(j))로부터 그 주기 내의 상기 펄스폭 피변조 신호의 제2제로 크로싱 점까지의 시간; τs=상기 입력 샘플에 관련된 샘플링 주기이다.
19. 제18항에 있어서, 상기 출력 샘플 수단은 하기 식에 따라 상기 디지털 출력 샘플의 열 FM(j,n)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
20. 제19항에 있어서, 상기 펄스 주기의 열, 대응 값 τ_R(j)의 열 및 대응 값 K(j)의 열을 메모리에 저장하는 수단을 구비하고, 상기 출력 샘플 수단은 상기 디지털 출력 샘플 값을 계산하도록 필요한 경우 상기 메모리로부터 3개의 저장된 열을 인출하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.
21. 제1항에 있어서, 상기 출력 샘플링 수단은 상기 입력 신호에 의해 반송파의 FM 변조를 나타내는 상기 펄스폭 피변조 신호의 펄스열을 형성하는 상기 펄스 주기의 열 T(j)(j=1,2,3,…,)에서 동작하여 하기 식에 따라 상기 디지털 출력 샘플의 열 FM(j,p)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.

    p=0,1,2,…,이고, τ_DA=상기 디지털 출력 샘플 중 연속적인 샘플간의 샘플 간격이고, τo(j)=j번째 펄스의 제1제로 크로싱 순간과 그 펄스 주기에서 제1계산된 출력 샘플 FM(j,o)의 발생간의 잔여 시간이다.
22. 제21항에 있어서, 간격 τ_DA는 상기 입력 샘플과 관련된 샘플링 주기 보다 짧은 것을 특징으로 하는 디지털 신호 합성기.