KR930012163B1 - 브이씨알의 선형위상 노이즈 제거회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

브이씨알의 선형위상 노이즈 제거회로

제1도는 종래의 노이즈 제거회로의 블록도.

제2a도 내지 e도는 종래에 따른 정현파응답 특성을 보인 파형도.

제3a도 내지 e도는 종래에 따른 펄스응답 특성을 보인 파형도.

제4도는 본 발명에 따른 코사인 등화기 블록도.

제5도는 본 발명에 따른 코사인 등화기의 주파수 특성도.

제6도는 본 발명의 선형위상 노이즈 제거회로의 블록도.

제7a도 내지 h도는 본 발명에 따른 펄스응답 특성을 보인 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 12 : 제1, 2지연기 13, 15, 17 : 가산기

14 : 분주기 16 : 이득제어 증폭기

18 : 리미터부 19 : 감산기

20 : 저역필터부 21 : 노이즈 제거회로

본 발명은 브이씨알(VCR)의 노이즈 제거회로에 관한 것으로, 특히 종래 저역통과필터(LPF) 사용에 따른 컷 오프(cut off) 주파수 전후의 신호 위상차에 의한 노이즈 제거된 신호에 왜곡 및 펄스파형 재형성이 손상되는 것을 방지하기 위하여 선형위상(Linear Phase)특성을 유지하는데 적당하도록 한 브이씨알의 선형 위상 노이즈 제거회로에 관한 것이다.

일반적으로 노이즈 제거회로는 노이즈 성분으로 인정될 수 있는 고역주파수 성분을 분리하여 이 출력중 고역신호성분이 될 수 있는 레벨이 큰 신호는 리미터를 통과시켜 제외시키고 순수노이즈 성분으로 인정될 수 있는 고역소신호성분(리미터 통과성분)을 원래의 입력신호에서 빼어서 노이즈 성분을 저감시키는 것이다.

즉, 제1도에서 도시된 바와 같이 입력신호(A)에서 저역으로 필터링 하는 저역필터부(1)와, 이 입력신호(A)와 필터링 된 신호(B)를 감산하여 고역성분을 추출을 하는 감산기(2)와, 고역성분중(C) 신호성분이 될 수 있는 대신호가 감산처리되어 없어지는 것을 방지하기 위한 리미터부(3)와, 상기 감산기(2) 및 리미터부(3)에 의해 고역노이즈성분을 제거하는 감산기(4)와, 이 감산기(4)의 출력(D)과 상기 저역필터부(1)의 출력(B) 즉, 노이즈가 제거된 고역성분과 원신호의 저역성분을 합하여 노이즈가 저감된 원래신호(E)를 출력하는 가산기(5)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 회로는 제2도의 정현파 응답특성과 제3도의 펄스응답 특성에서 보는 바와 같이 원래의 노이즈가 함유된 신호점에서의 신호 위상은 제2a도와 같이 0이고 진폭특성은 플래트(Flat)하여 저역필터부(1) 및 감산기(2)에 입력되고, 상기 저역필터부(1)의점에서 저역성분은 제2b도와 같이 위상 및 진폭특성이 원신호(A)와 같지만 상기 저역통과필터부(1)의 감쇄대역에서는 90°정도의 위상지연이 된다.

즉, 감산기(2)에 의해점에서 B점을 감산한점의 신호는 제2c도와 같이 감산의 영향으로 고역에서 상대적으로 90°위상이 빨라지고, 그점의 신호와 리미터부(3)에 의한 출력을 감산기(4)에서 감산한점의 신호는 제2d도와 같이 된다.

따라서, 고역의 대진폭 성분은 최종적인 가산기(5)에서 노이즈가 저감된 감산기(4)의 고역신호(D)와 저역신호(B)간에 위상의 일치가 되지 않아서 제2e도와 같이 파형 왜곡이 생길뿐만 아니라 그 왜곡이 생긴 경사부위에서의 노이즈가 남아서 눈에 뜨이게 된다.

그리고, 제3a도 내지 e도에 도시된 바와 같이 펄스응답파형에 대해서는 상승에지와 하강에지부분에 파형의 왜곡이 발생할 뿐만 아니라 그 부분에 노이즈가 남게된다.

또한, 노이즈 제거효과를 올리기 위해 저역필터부(1)의 컷오프 주파수를 낮추어 설정하면 파형변화가 큰 저역이 위상 왜곡이 발생할 뿐만 아니라 에너지가 큰 저역신호가 리미터부(3)에 걸려서 파형의 재현성이 손상되고, 리미터부(3)의 레벨을 크게 해서 노이즈의 피크치 정도로 설정하면 저역에지 부분은 리미터부(3)를 벗어나서 노이즈가 보이고 평탄한 부분은 노이즈 제거가 충분히 걸려서 두 부분의 에스엔비(S/N)차가 너무 커서 에지 노이즈로서 눈에 띄게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 코사인 등화기의(Cosine Equrlizer)의 원리를 이용하여 개구확장(Aperture Enhance) 처리에 의하여 리미터를 통과한 신호의 에지부분에서의 파형손상을 사전에 보상하여 파형의 왜곡이 없이 노이즈를 제거할 수 있는 브이씨알의 선형위상 노이즈 제거회로를 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제4도의 본 발명에 따른 코사인 등화기 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 입력되는 원신호(A)를 일정기간동안 지연시키는 제1, 2지연기(11), (12)와 원신호(A)와 제2차 지연된 신호(C)를 가산하는 가산기(13)와, 이 가산된 출력을 큰 1/2 레벨분주기(14)를 통하여 분주된 출력(D)과 제1차 지연된 신호(B)를 가산하는 가산기(15)와, 이 가산된 출력(E)을 이득제어하기 위해 증폭된 이동제어증폭기(16)와, 이 증폭된 신호와 제1차 지연된 신호(B)를 가산하는 가산기(17)로 구성한다.

제6도는 본 발명의 선형위상 노이즈 제거회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이 제4도의 코사인 등화기에 있어서 상기 가산기(15)의 개구첨가 신호부분의 파형을 원신호에서 저역신호 성분이 손상되는 것을 방지할 수 있는 리미터부(18)와, 상기 리미터부(18)를 통과한 신호(G)와 가산기(17)에 의한 출력(F)을 감산하는 감산기(19)와, 상기 제1지연기(11)의 출력(B)을 저역필터링하여 상기 가산기(15) 및 이득제어증폭기(16)에 입력하는 저역필터부(20)로 구성한다.

따라서, 파형의 왜곡이 최소화 된 상태에서 노이즈 제거처리가 한번 된 신호(H)를 종래의 노이즈 제거회로(21)를 통과시켜서 광대역에서의 일괄적인 노이즈 제거처리를 적게 걸 수 있도록 하여 파형의 왜곡은 눈에 띄지 않는 범위에서 노이즈 제거처리의 2중화로 충분한 노이즈 제거효과를 얻도록 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 제5도에서 도시한 코사인 등화기의 주파수 특성도와 제7a도 내지 h도에 도시한 선형위상 노이즈 제거회로의 펄스응답특성을 보인 파형도를 참조해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제4도의 코사인 등화가 구성에 의해 개구확대처리가 된 신호에 동일한 파형의 고역성분을 리미터를 통과시켜 노이즈 성분만 개구확대처리 파형에서 빼어내어 최소의 파형변화가 유지되면서 노이즈 성분이 제거되는 처리이다.

제5도에서와 같이 코사인 등화기의 전달계수는

여기서이므로 G(jw)max는 coswT=-1일 때이다.

즉, 이득제어증폭기(16)에 의해 제4도의 코사인 등화기 구성을 개구확대로 동작하게 되고, 그 이득제어증폭기(16)의 출력을 통과시켜 감산처리하면 노이즈제거로 동작하게 된다.

이와 같은 두 모드를 동시에 적용하되 개구확대를 먼저 처리하고 노이즈 제거를 나중에 하여 파형의 왜곡이 최소화 된 상태에서 노이즈 제거가 가능하므로 선형위상 노이즈 제거회로라 한다.

이상과 같은 선형위상 노이즈 제거회로의 구체적 동작은 제7a도와 같이점의 입력신호는 제1지연기(11)를 통해 지연되어 제7b도와 같은 파형(B)이 되고, 이 신호(B)는 제2지연기(12)를 통해 지연되어 제7d도와 같은 파형(C)이 되며, 이를 가산기(13)에서 가산한 후 분주기(14)에 제4d도와 같은 파형(D)이 되고, 이를 다시 가산기(15)에 의해서파형에서 가산하면 제7e도와 같이 파형(E)이 된다.

그리고, 이 파형(E)은 개구처리될 고역성분으로 볼 수 있으며 이 신호가 개구원리의 통로를 통과하기 위하여 이득제어증폭기(16)를 통과하여 가산기(17)에 의해 상기 제1지연기(11)의 출력파형(B)에 가산되면 개구확대처리가 된 제7f도와 같은 파형(F)이 된다.

여기에 다시 고역성분파형(E)을 리미터부(8)를 통하여 제7g도와 같은 대신호성분이 제거된 파형(G)이 되면 상기 개구처리된 신호(F)와 함께 감산기(19)에서 감산하여 제7e도와 같이 리미터 처리될 때 에지부분에 남은 원래신호 성분이 보상된 상태에서 노이즈 성분이 제거된 파형(H)이 된다.

이때, 상승 및 하강에지부분은 상기 리미터부(18)에 의하여 노이즈 성분이 제거되어서 원신호(A)에서 노이즈 제거처리가 되지 못함은 종래의 노이즈 제거회로와 동일하다.

이와 같이 1차적으로 파형 왜곡이 없이 노이즈 제거처리를 가한 후에 다시 종래의 노이즈 제거회로(21)를 통하므로 노이즈 제거처리를 파형의 틀어짐이 눈에 뛰지 않을 정도로 적은량을 걸 수 있다.

따라서, 본 발명은 저역필터부 대신 지연기를 사용하므로 저역필터부에 의한 감쇄대역의 위상회전이 없으며, 감산처리에 의한 위상회전도 발생하지 않게되므로, 본 발명 및 종래의 노이즈 제거회로의 블록이 합쳐져도 파형의 왜곡이 최소화 되므로 선형위상 노이즈 제거회로라 할 수 있다.

즉, 선형위상은 상기 제1, 2지연기(11), (12)가의 관계를 유지하여이면 로 선형위상이기 때문이다.

한편, 제6도의 저역필터부(20)는 종래의 저역필터부(1)와 동일한 역할이 아니고, 개구량을 제어하기 위한 이득제어증폭기(16)의 이득조절 검파용으로 현재 신호의 크기를 검파하는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 저역필터부 대신 지연기를 사용하므로서 지연기의 선형위상 특성에 의하여 파형의 왜곡이 최소화되고, 펄스응답 특성에서 상승 및 하강에지 부근에서 리미터를 통과한 파형에 의한 에지손상을 보상 및 최소화 할 수 있고, 에지부분과 저역평탄부분의 노이즈감도가 눈에 띄지 않게 레벨을 설정할 수 있어서, 노이즈 분산효과에 의한 에지노이즈가 적게 느껴진다.

또한 종래의 노이즈 제거회로를 후단에 추가하되 노이즈 제거가 파형 왜곡이 눈에 띄지 않는 레벨로 처리할 수 있어서 노이즈 제거의 2중화로 노이즈 저감효과의 극대화와 파형 왜곡의 최소화를 기할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 원신호(A) 및 제1, 2지연기(11),(12)를 통해 지연된 신호(C)를 가산하는 가산기(13)와, 이 가산된 신호를 분주하여 개구보상이 되는 신호(D)를 출력하는 분주기(14)와, 이 분주된 신호(D)와 상기 제1지연기(11)의 지연된 신호(B)를 가산하는 가산기(15)와, 이 가산된 출력(E)을 이득제어하여 개구량을 결정하는 이득제어증폭기(16)와, 이 증폭된 신호와 1차 지연된 신호(B)를 가산하는 가산기(17)로 구성함을 특징으로 하는 브이씨알의 선형위상 노이즈 제거회로.
2. 개구첨가 신호를 원신호에서 고역신호성분이 손상되는 것을 방지하는 리미터부(18)와, 상기 제1차 지연된 신호(B)에 의해 상기 이득제어증폭기(16)의 개구량을 제어하는 저역필터부(20)와 이득제어된 신호(E)와 상기 1차 지연신호(B)를 가산하는 가산기(17)와, 이 가산된 신호(F)와 상기 리미터부(18)를 통한 신호(G)를 감산하여 왜곡이 최소화된 이 신호(H)를 다시 노이즈 제거회로(21)에 통하게 하는 감산기(19)로 구성함을 특징으로 하는 브이씨알의 선형위상 노이즈 제거회로.