KR940011601B1 - 직교 다중 신호 처리 장치 - Google Patents

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KR940011601B1
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가부시기가이샤 도시바
아오이 죠이치
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Abstract

내용없음

Description

직교 다중 신호 처리 장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 송신측의 구성 설명도.
제2도는 고스트 제거용 기준 신호의 삽입 위치를 설명하기 위해 나타낸 신호 파형도.
제3도는 부가 신호에 삽입되는 고스트 제거용 기준 신호의 예를 나타낸 설명도.
제4도는 CRI신호의 설명도.
제5도는 랜덤 데이타의 설명도.
제6도는 부가 신호의 전송 스펙트럼의 설명도.
제7도는 본 발명에 의한 수신측의 구성 설명도.
제8도는 수신측의 다른 예를 나타낸 구성 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2,6,12,15 : 가산기 3,13 : 스위치
4 : 동상용 GCR발생기 5,20 : 승산기
14 : 직교용 GCR발생기 16a,16b,18 : 지연기
17 : 감산기 19 : 스펙트럼 정형 필터
21 : π/2이상기 22 : 타이밍 발생기
23 : 대역 필터 31,41 : 승산기
32,42 : 저역 필터 33,43 : 아날로그 디지탈 변환기
34,44 : 프레임 메모리 35,45 : 가산기
36,46 : 스위치 37,47 : 버퍼 메모리
38,48 : 고속 폴리에 변환기 50 : π/2이상기
51 : 동기 재생 회로 52 : GCR타이밍 발생기
53 : GCR 발생기 61,62,71,72 : 계산기
80 : 연산부 63,64,73,74 : 역고속 폴리에 변환기
65,66,75,76 : 창함수기 67,68,78,77 : 등화 필터.
본 발명은 텔레비전 신호의 송신 및 수신 시스템으로서 유용한 직교 다중 신호 처리장치에 관한 것이다.
현재 실용화되어 있는 텔레비전 방송의 대부분을 잔류측파대변조를 사용하여 전송되고 있다. NTSC방송의 규격에 의하면 영상 캐리어 주파수를 중심으로 하여 ±1.25MHZ까지는 측파대스펙트럼이 대칭이다. 따라서, 이 영역에 한정하면 직교 2축 변조가 가능하며, 현재 전송하고 있는 영상 신호외의 부가 정보를 전송하는 제안이 이루어지고 있다.
이제한은 예를 들면 문헌[도리이(저자명)「VSB-AM을 이용한 수평해상도 도상의 일검토」1988년 텔레비전 전국 대회 예고]이 기재되어 있다.
이 의논은 이상 전송계에 있어서는 하여튼간에 현실의 전송로에서는 문제가 발생한다. 즉, 지상 방송에서는 멀티패스(고스트) 장해의 문제가 있고, CATV시스템에서는 케이블 반사의 문제가 있다. 영상 캐리어 근방의 양측 파대 영역만을 생각하기로 한다.
영상 신호를 p(t), 영상 캐리어 각 주파수를 ωC라고 하면, AM변조파는 다음식으로 표시된다.
{1+P(t)}cosωct…(51)
시간 지연 τn, 계수 αn의 고스트파는 다음식으로 표시된다.
αn{1+P(t-τ)}cosωc(t-τn)
=αn{1+P(t-τn)}(cosωc τncosωct+sin θn sin ωct)
=αn{1+P(t-τn)}(cos θn cos ωct+sin θn sin ωct)…(52)
(단 θn=ωc τn으로 한다.)
식(51)로 표시되는 희망파는 cos ωct 성분이지만, 식(52)로 표시되는 고스트파에는 cos ωct 성분이외에도 직교하는 sin ωct로서 αn{1+P(t-τn)} sin θn 성분이 발생하는 것을 알 수 있다.
즉, 수신측에서 이상 동기 검파를 행하였다고 하면, 동기 복조 성분
=P(t)+αn cos θn P(t-τn)…(53)
직교성분=αn sin θn P(t-τn)…(54)
이상의 프레세스는 선형이므로 멀티 고스트에 있어서 겹침의 이유가 성립된다. 따라서, 다음식으로 확장할 수 있다.
동기 복조 성분=P(t)+α ncosθn·P(t-τn)…(55)
직교 복조 성분=αn sin θnP(t-τn)…(56)
식(56)은 고스트에 의해 직교 성분의 크로스토크가 발생하는 것을 나타내고 있다. θn에 의해 크로스토크의 양은 바뀌지만 θ=π/2[rad]일 때 최대로 된다. ωc=2πfc로 놓으면, θn=2πfcτn이므로, θn=π/2[rad]fc=200(MHZ)일때, τn=(1/4)(1/fc)=1.25[ns]로 된다.
이 값은 현실의 기기에 있어서의 지연군으로서 보편적으로 관측되는 양이다.
현행 방송에서는 직교 성분의 크로스토크가 대부분의 수신점에서 발생하고 있고, 크로스토크가 존재하지 않는 수신점은 현실적으로는 거의 있을 수 없다. 현행 방송에서는 τn이 작으므로 αn=0.5 정도의 큰 근접 고스트는 상기 관측되지만, 통상의 화상에 대해서는 약간 화질이 희미해지거나(고역저하), 또는 약간 링깅이 발생하는 등의 영향 밖에 나타나지 않기 때문에, 지금까지 그다지 문제시되어 있지 않다.
일반적으로 고스트 장해는 그림이 2중, 3중으로 보이는 원거리 고스트가 문제로 되어 있다.
그러나, 직교 성분을 이용하여 부가 정보를 다중 전송할 경우에는 식(56)으로 표시되는 영상 성분의 직교성분이 부가 정보측에 크로스토크해 오기 때문에, 종래 문제시되지 않았던 근접 고스트에 대해서도 커다란 문제가 발생한다.
고스트나 케이블 반사에 의한 상기 문제는 선형 변형으로서 표착된다.
따라서 수신측에서 전송계의 전달 함수를 역특성을 갖는 등화 필터를 사용하면, 선형 변형이 캡슐된다. 직교 변조를 사용한 2차원 양전송에 대해서는 2차원 등화 필터를 사용하면 된다.
수신측에서는 모든 수신 조건에 대응하여 임의로 등화 필터를 구성하지 않으면 안된다. 그러나 일반적으로 수신측에서는 전송계의 특성은 미지이기 때문에 송신측에서 기지의 기준 신호를 전송하고, 수신측에서는 수신한 기준 신호에서 전송계의 특성을 고정하는 프로세스가 필요해진다.
종래의 영상 신호를 대상으로 한 1차원의 기준 신호는 지금까지 각종 의논이 거듭된 다음 결정되어 있으며, 1989년부터 본 방송에 있어서 기준 파형을 수직 귀선 기간에 시분할 다중 전송되고 있다.
그러나, 2차원 기준 신호에 대해서는 거의 제안이 이루어져 있지 않다.
본 발명은 영상 신호를 대칭으로 한 1차원 기준 파형에 전혀 영향을 주지 않고 효과적으로 2차원 기준 신호를 처리하는 시스템을 얻는 점에 착안하고 있다.
직교 변조를 사용한 2개의 신호를 다중하는 수법을 이용할 경우, 수신 측에서 고스트 장해의 개선을 하기 위해서는 2개의 신호 즉 2차원적인 기준신호를 정의할 필요가 있다.
그러나, 종래의 영상 신호에 관해서는 이미 1차원의 기준 파형이 정해져 있다(예를 들면 가와치, 「방식의 표준화와 심의 상황」텔레비전학회지, Vol. 3, No. 5, 1989. pp438-439).
직교 다중을, 종래의 방송 서비스에 추가하는 새로운 서비스라고 생각했을 경우, 종래의 방송 서비스에 어떤 저장을 초래하지 않는 양립성이 필요하다. 직교 다중 성분은 종래의 방송의 수신기에 대해서는 잡음으로 간주되어 방해 성분으로 된다. 따라서 시각상의 방해를 허용치 이하로 하기 위해서는 직교 다중 성분을 종래의 영상 신호 성분의 -10∼20dB 정도로 억압하여 전송할 필요가 있다. 즉, 영상 신호는 직교 다중 신호보다 3∼10배 정도 전송 레벨이 크므로 D/U비(Desired/Undesired Ratin) 6dB정도의 고스트가 발생했을 경우에도 1.5∼5배 본래의 다중 신호보다도 큰 크로스토크 성분이 발생할 가능성이 있다. 이것은 다중 신호에서 보면 커다란 잡음이다.
통상의 수신점에서는 2중상으로서 눈에 띄기 쉬운 원거리 고스트에서는 D/U비 6dB정도의 강대 고스트는 드물지만, 0.5πs이하의 이른바 근접 고스트에서는 강대 고스트가 드물지 않다.
따라서, 직교성분에 대해 효과적인 크로스토크 캔슬을 가능하게 하는 기준 파형을 도입하여, 더구나 현행 방송 서비스에 대해 양립성을 갖는 기준 파형으로 하여, 이것을 사용한 수신측에서의 효과적인 파형 등화없이는 직교 다중 전송은 실현이 곤란하다.
이상 설명한 바와 같이, VSB방식으로 AM변조된 텔레비전 신호의 DSB영역에 있어서, 직교 다중 수법을 사용하여 부가 신호를 삽입했을 경우, 직교 다중된 부가 신호를 양호하게 수신하는 데는 효과적인 파형등화 기능을 실현하는 것이 필요하다. 이 경우 형행 방송 신호에 방해를 주지 않는 양립성을 갖는 수단이 요구된다.
그래서, 본 발명의 현행 방송 시스템과 양립성을 가지며, 직교 다중 신호에 대해 효과적인 파형 동화를 가능하게 하는 직교 다중 신호 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 VSB(잔류측파대) 방식에 의해 통상의 텔레비전 신호를 주신호로 하여 전송하고, 상기 VSB(잔류측파대)영역의 DSB(양측파대) 영역에서 주 신호를 동사 변조하여 부가 신호를 직교 변조하여 다중하는 텔레비전 신호의 송신 수신 처리 장치에 있어서, 텔레비전 신호 송신측에 있어서는 주 신호의 고스트 제거용 기준 신호를 수직 귀선 기간의 제1의 특정 주사선 기간(10H∼21H, 278H∼284H)에 삽입하는 수단과, 제1의 특정 주사선 기간 및 그 직전 주사선 기간에는 부가 신호를 무전송으로 하고, 수직 동기 기간(1H∼9H, 283H∼272H)의 제2의 특정 주사선 기간에 1프레임 걸러 부가 신호의 고스트 제거용 기준 신호를 삽입하고, 상기 부가 신호의 고스트 제거용 기준 신호가 삽입되지 않는 1프레임 걸러의 프레임에는 제2의 특정 주사선 기간은 부가 신호를 무전송으로 하는 수단을 가지며, 상기 텔레비전 신호 송신측으로부터의 출력 신호를 수신하는 텔레비전 신호 수신측에 있어서는 수직 귀선 기간의 제1의 특정 주사선 기간(10H∼21H, 273H∼284H)의 주신호의 고스트 제거용 기준 신호와 ,수직 귀선 기간(1H∼9H, 283H∼272H)의 제2의 특정 주사선 기간의 1프레임 차분 염산을 하여 생성한 부가 신호의 제거용 기준 신호를 얻고, 이들 고스트 제거용 기준 신호를 사용하여 동상 및 직교 신호의 2차원 등화 필터의 제어를 하는 수단을 갖는 것이다.
상기 수단에 의해 주신호의 기준 신호가 전송되는 프레임 기간은 부가신호가 다중되어 있지 않기 때문에, 수신측에는 주신호 파형 등화 동작에 전혀 영향을 미치지 않는다. 따라서, 현행 시스템과의 양립성이 있다. 또 이 프레임 기간을 사용하여 주신호에서 부가 신호에의 크로스토크를 측정할 수 있다.
마찬가지로 수직 동기 신호 및 등화 펄스 기간에 전송되는 부가 신호는 525H기간의 차를 취하면 부가 신호만의 성분으로 되어, 부가 신호로부터 주신호에의 크로스토크 및 부가 신호 자신의 시간의 어긋남, 겹침 성분을 측정할 수 있다.
따라서 주신호, 부가 신호의 자기 및 상호의 크로스토크량을 측정할 수 있기 때문에 2차원의 파형 등화가 가능해진다.
다음에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 구성을 설명하기 전에, 현행의 NTSC방식 방송으로 사용되고 있는 VSB변조에의 직교 다중을 생각한다.
VSB변조의 DSB영역을 사용하여 xp(t)를 캐리어와 동상으로 변조하고 yp(t)를 직교로 변조하여 다중하는 것으로 한다. xp(t)는 통상의 AM 변조로 하고, yp(t)는 캐리어 억압 AM변조로 한다.
단 xp(t)<4.2MHz, yp(t)<1.25MHZ로 한다. 그러면, 변조파 s(t)는 xp(t)에 관한 성분은 ξ(t), yp(t)에 관한 성분을 η(t)로서 다음식으로 표시된다.
s(t)=ξ(t)+η(t)…(1)
여기서 ξ(t), η(t)는 다음식으로 나타낼 수 있다.
ξ(t)={1+xp(t)}cosωct-xq(t)sin ωct…(2)
η(t)=yp(t)sinωct-yq(t)cos ωct…(3)
ωc : 캐리어 주파수, xq는 측파대의 비대칭성에 의해 xp에서 생기는 직교 성분을 나타내고 있으며, 마찬가지로 yq는 측파대의 비대칭성에 의해 yp에서 생기는 직교 성분을 나타내고 있다.
이상적인 DSB가 유지되면 당연히 각각의 xq, yp는 발생하지 않지만 필터 처리등에 의해 측파대의 비대칭성에 직교 성분 xq,yp가 발생한다.
ξ(t)의 시간 지연 τn의 고스트파는
ξ(t-τn)={1+xp(t-τn)}cosωc(t-τn)-xq(t-τn)sin ωc(t-τn)
=[cos θn{1+xp(t-τn)}+sin θn xq(t-τn)] cos ωct
+[sin θn{1+xp(t-τn)}-con θn xq(t-τn)] cos ωct
여기서, θn△ ωc τn…(4)
마찬가지로 η(t)의 시간 지연 τm의 고스트파는
η(t-τm)=yp(t-τm)sin ωc(t-τm)-yq(t-τm)cos ωc(t-τm)
={cos øm yp(t-τm)-sin øm yq(t-τm)} sin ωct
-{sin øm yp(t-τm)+cos øm yq(pt-τm)} cos ωct
여기서, øm △ωc τm…(5)
여기서, 고스트파가 중첩한 수신 신호는 다음 식으로 표시된다.
s(t)=ξ(t)+η(t)
+αn ξ(t-τn)+βm η(t-τn)…(6)
여기서 αn, βm은 고스트 진폭 계수로 한다.
이상의 식 (2),(3),(4),(5),(6)에서 수신신호 s(t)를 cosωct sinωct로 직교 검파했다고 하면, 동상 검파 출력 u(t)는
u(t)=1+xp(t)-yq(t)
+αn[cos θn{1+xp(t-τn)}+sin θn xq(t-τn)]
-βm {sin øm yp(t-τm)+cos øm yq(t-τm)}…(7)
직교 검파 출력 v (t)는
v(t)=yp(t)-xq(t)+αn[sinθn{1+xp(t-τm)}
-cos θn xq(t-τm)+αm{cos øm yp(t-τm)-sin øm yq(t-τm)}…(8)
로 된다. 식(7),(8)에서 알 수 있듯이 검파출력은 xp,yp에 관해서 선형의 관계에 있다. 측파대의 비대칭 특성을 주파수 영역을 전달 함수
Hx(ω), Hy(ω)로 나타내면
xq(t)=F-1[Hx(ω)F{xp(t)}]…(9)
yq(t)=F-1[Hx(ω)F{yp(t)}]…(10)
이다. 따라서, 식(7)은 주파수 영역에서 다음식으로 표시된다.
u(ω)=1+x-Hyy+αn{cosθn(1+e-jrnωX)
+sin θn Hxe-jrnωX}
-βm(sin øme-jrnωy+cos øme-jrnωHyy)
=x+1+αn cosθn
+(con θn+sin θn Hx) e-jrnωX
+{Hy+βm(sin øm+cosøm Hy)}e-jrnωy…(11)
마찬가지로 식(8)은 다음 식으로 표시된다.
v(ω)=y-HxX+αn{sin θn(1+-jrnωX)
-cos θn Hxe-jrnωX}
+βm{cos øm e-jrnωy-sin øm Hye-rnωy}
y+αn sin θn
+βm(cos øm-sin øm Hy)e-rnωy
+{-Hx+αn(sin θn-cos θn Hx)} e-jrnωX…(12)
텔레비전 신호에서는 직류 재생 회로가 사용되기 때문에 고정적인 직류성분은 무시해서 생각할 수 있다. 따라서 식(11)의
1+α ncosθn, 식(12)의αnsinθn을 생략하기로 하면
u(ω)=x+αn(cosθn+sin θn Hx)} e-jrnwX
+{Hy+βm(sin øm+cos øm Hy)e-jrnω}y…(13)
v(ω)=y+βm(cos øm-sin øm Hy) e-jrnωy
+{-Hx αn(sinθn-cos θn Hx)e-jrnw} x…(14)
여기서,
Gxx(ω)=αn(con θn+Hxsin θn)e-jrnω…(15)
Gyx(ω)=Hy+βm(sin øm+Hycos øm) e-jrnω…(16)
Gyy(ω)=βm(cos øm-Hysin øm) e-jrnω(17)
Gxy(ω)=-Hx+αn(sin θn-Hxcos θn) e-jrnω…(18)
라고 놓으면,
u(ω)={1+Gxx(ω)} X+Gyx(ω) y…(19)
v(ω)={1+Gyy(ω)} X+Gxy(ω) x…(20)
로 된다. 따라서,
로 표시된다.
x=c1u+c2v…(23)
y=c3u+c4v…(24)
단,
c1=(1+Gyy)/{(1+Gxx)(1+Gyy)-GyxGxy}…(25)
c2=Gyx/{(1+Gxx)(1+Gyy)-GyxGxy}…(26)
c3=Gxy/{(1+Gxx)(1+Gyy)-GyxGxy}…(27)
c4=(1+Gxx)/{(1+Gxx)(1+Gyy)-GyxGxy}…(28)
가 성립된다.
따라서, 수신측에서의 검파 출력 u,v에 식(23),(24)로 표시되는 등화 필터 c1,c2,c3,c4의 처리를 실현하면, 등화 출력은 송신측과 같은 x,y로서 얻어진다.
동상 신호 x에 관해서는 가와치 「방식의 표준화와 심의 상황」 텔레비전 학회지, vol. 43, No. 5, 1989, pp438∼439에 기재되어 있듯이 제18H, 및 제281H에 고스트 제거용 기준 신호가 삽입되게 되어 있다. 이것을 Rx라고 한다.
Rx가 전송되는 기간 및 그 직전의 라인 기간은 직교 신호를 전송하지 않고, 직교 신호 Y-0이라고 하면 식(19),(20)에서,
Gxx=u/Rx…(29)
Gxy=u/Rx…(30)
마찬가지로 직교 신호 Y에 관한 고스트 제거 기준 신호 Ry가 전송되는 기간은 동상 신호 X가 0일 것이 바람직하지만 현행 방송에서는 전기간 어떤 동상 신호 X가 전송되고 있다.
따라서, 등간격으로 전송 신호 x=0으로 하여 Ry를 전송하는 데는 다음과 같이 하면 된다.
수직 동기 기간 1H∼9H는 프레임 반복 신호이므로, 제1프레임의 1∼9H(또는 263∼272H)에 Ry를 삽입하고 제2프레임(제3필드)의 1∼9H(또는 263∼272H)에는 0을 삽입한다. 그러면 수신측에서 제1필드와 제2필드와의 차를 취함으로써, 1∼3H의 동상 신호 x를 캔슬할 수 있고 x=0으로 볼 수 있어서 Ry만이 얻어진다. 따라서 식(19),(20)에서
Gyx=u/Ry…(31)
1+Gyy=v/Ry…(32)
를 얻을 수 있다.
식(25)(28)에 의해 전송 특성 Gxx, Gyx, Gyy, Gxy를 모두 결정할 수 있으므로 (21),(22)는 또는 (23), (24)로 구성하면 송신 수신 종합 특성으로서 동상 신호 및 직교 신호이 전달 함수는 "1"로 되고, 서로의 로스토크를 나타내는 전달 함수는 "0"으로 된다.
본 발명은 상기 원리에 의거하여 이루어진 것이다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 송신측의 구성을 나타내고 있다.
현행의 NTSC 신호는 단자(1)에 입력되며, 가산기(2)에서 동상 신호용의 고스트 제거용 기준 신호(이하 GCRx 신호라고 함)가 삽입된다. GCRx 신호는 동상용 GCR발생기(4)에서 출력되며, 스위치(3)를 통해 가산기(2)에 공급된다. 스위치(3)는 타이밍 발생기(22)에 의해 온, 오프 제어된다.
스위치(3)는 제2도에 나타낸 수직 블랭킹 기간의 18H 및 281H로 온된다. H는 수평 기간을 나타낸다. 이처럼 특정 주사선 기간에 가산기(2)로 GCRx 신호가 중첩된 주신호는 승산기(5)에 있어서, cosωct의 동상 캐리어와 곱셈된다. 이것에 의해 승산기(5)로부터는 동상 변조된 주신호가 얻어진다. 이 동상 변조 신호는 가산기(6)에 입력된다.
한편, 입력 단자(11)에는 부가 신호가 공급된다. 이 부가 신호는 예를 들어 데이타 레이트가 fck(=4/7fsc, fsc : 색부반송파)이며 2치의 디지탈 신호이다.
타이밍 발생기(22)는 스위치(13)를 1H∼9H(제2도 참조)로 온하고, 직교 신호용의 고스트 제거용 기준신호(이하 GCRy 신호라고 함)을 가산기(12)에 도입한다. GCRy 신호는 직교용 GCR 발생기(14)에서 발생되고 있다. GCRy 신호는 가산기(12)에 있어서 부가 신호와 가산된다.
가산기(12)의 출력은 모쥴로(2)의 가산기(15)에 입력된다. 이 가산기(15)의 출력은 지연기(16a),(6b)를 통해 가산기(15)에 귀환된다. 가산기(15), 지연기(16a),(16b)는 순회형 필터를 구성하고 있고, 지연기(16a),(16b)의 지연 시간 T는 예를 들면 T=1/fck이다. 이 필터 출력은 감산기(17)와 지연기(18)에 입력된다. 지연기(18)의 출력은 감산기(17)에 입력된다. 감산기(17)에서 얻어진 차분치는 스펙트럼 정형 필터(19)에 공급된다. 이 스펙트럼 정형 필터(19)는 cosπfT의 주파수 특성을 갖는다.
가산기(15), 지연기(16a),(16b), (18), 감산기(17), 스펙트럼 정형 필터(19) 등은 전송되는 부가 신호의 스펙트럼을 균일하게 하여 수신측에 있어서 파형 등화를 용이하게 하기 위해 프리엔코드하는 동시에, 부가신호를 전송함에 있어서, 그 변조 신호가 텔레비전 신호에 장해를 주지 않도록 대역 제한하기 위해 설치되어 있다.
제3도는 GCRy 신호의 예를 나타내고 있다. 수신측의 샘플링 로크의 기준용으로서 클록런인 신호 (CRI데이타)가 0.5H 전송되고, 그후 랜덤 데이타(예를 들면 M계열)가 2H 전송된다.
랜덤 데이타로서는 수신측의 등화 특성상 균일하게 스펙트럼 분포하고 있을 것이 바람직하다. 따라서, 랜덤 데이타 기간을 길게 한쪽이 주파수 스펙트럼도 조밀하게 되어 유리하지만 실용상 2H 정도 있으면 충분하다.
제4도는 CRI 데이타의 처리 경과의 예를 나타내고 있다. 동 도면(A)는 디지탈 입력, 동 도면(B)는 프리엔코드 출력, 동 도면(C)는 가산기(17)의 출력, 동 도면(D)는 스펙트럼 정형 필터(19)의 출력이다.
제5도는 랜덤 데이타의 처리 경과의 예를 나타내고 있다. 동 도면(A)는 디지탈 랜덤 입력, 동 도면(B)는 프리엔코드 출력, 동 도면(C)는 가산기(17)의 출력, 동 도면(D)는 스펙트럼 정형 필터(19)의 출력이다.
상기와 같이 GCRy 신호는 파형 동화를 용이하게 하기 위해 스펙트럼 분포가 균일해지도록 처리되어 있다.
제6도(A)는 스펙트럼 정형 필터(19)의 특성을 나타내고 있다. 이 스펙트럼 정형 필터(19)의 출력은 승산기(20)에 입력된다. 승산기(20)에는 cosωct의 동상 캐리어가 π/2 이상기(21)에 의해 이상되어 sinωt의 직교 캐리어로서 공급되고 있다. 따라서 승산기(20)의 출력은 직교 변조 신호로 된다. 이 직교 변조 신호는 가산기(6)에 입력되고, 앞서서 동상 변조 신호와 합성되어, 대역 필터(23)로 대역 제한되어 전송계에 출력된다.
제6도(B)는 상기 송신측의 종합 특성이다. 이 특성에서 알 수 있듯이, 부가 신호 스펙트럼은 프리엔코드 처리되어 있기 때문에 직류분이 0이고, 1/4fck=(fsc/7)=(65/2)fH(fH : 수평 동기 주파수)에 스펙트럼의 피크 레벨이 있다. 여기서 1/4fck는 라인 반전하는 관계에 있고, 현행 수상기에서의 시각상의 방해를 경감하는 효과가 있다. 또 1/2fck는 1MHZ이므로, VSB 변조의 DSB영역에서의 직교 다중이 가능하다. 제7도는 이 시스템의 수신측의 예를 나타내고 있다.
수신된 채널의 영상 중간 주파(PIF)는 단자(30)를 통해 승산기(31)와 (41)에 공급된다. 승산기(31)에서는 PIF와 재생 캐리어 cosωct의 승산이 행해져서 동기 검파가 행해진다. 또 승산기(41)에서는 PIF와 재생 캐리어 sinωct(재생 캐리어 cosωct를 π/2 이상기(50)로 이행한 것)와의 승산이 행해지고 직교 동기 검파가 행해진다.
승산기(31),(41)의 출력(동상 및 직교 검파 출력)은 각기 저역 필터(LPF)(32),(42)를 통해 아날로그 디지탈 변환기(A/D)(33),(34)에 입력되어 디지탈화 된다.
아날로그 디지탈 변환기(33)에서 출력된 신호(NTSC 신호)는 파형 등화 필터(67)에 입력되어 고스트 캔슬되고, 또 아날로그 디지탈 변환기(43)에서 출력된 신호(부가 신호)는 파형 필터(77)에서 입력되어 고스트 캔슬된다.
아날로그 디지탈 변환기(33)의 출력은 동기 재생 회로(51)에 입력된다. 동기 재생 회로(51)에서는 수평 및 수직 동기 신호, CRI 신호를 재생한다. 이들 동기 신호는 GCR 타이밍 발생기(53)에 입력된다. GCR 타이밍 발생기(52)는 고스트 제거용 기준 신호 GCRx와, GCRy에 동기한 타이밍으로 펄스를 출력하여, 스위치(36)와, (46)을 제어한다. 스위치(36)는 18H와 281H의 타이밍으로 온된다. 또 스위치(46)는 1∼9H(또는 263∼272H)의 타이밍으로 온된다.
아날로그 디지탈 변환기(33)의 출력은 프레임 메모리(34)에 입력되는 동시에 이 프레임 메모리(34)의 출력이 공급되고 있는 감산기(35)에 입력된다. 따라서, 감산기(35)로부터는 프레임간 차분 신호가 얻어진다. 또 아날로그 디지탈 변환기(43)의 출력도 프레임 메모리(44)에 입력되는 동시에 이 프레임 메모리(44)의 출력이 공급되고 있는 감산기(45)에 입력된다. 따라서, 감산기(45)로부터는 프레임간 차분 신호가 얻어진다.
상기 프레임간 차분 신호중 각기 스위치(36),(46)로 도출되는 신호는 고스트 정보를 포함하게 된다.
스위치(36)에서 꺼내진 프레임간 차 신호는 버퍼 메모리(37)에 일시 수납되고, 고속 풀리에 변환기(38)에 의해 주파수 영역으로 변환된다. 또 스위치(46)에서 꺼내진 프레임간 차 신호는 버퍼 메모리(47)에 일시 수납되고, 고속 풀리에 변환기(48)에 의해 주파수 영역으로 변환된다.
풀리에 변환기(도면중 FFT로 표기함)(38)의 출력은 제산기(61),(62)에 입력되고, 풀리에 변환기(48)의 출력은 제산기(71),(72)에 입력된다. 그리고, 제산기(61),(71)에 있어서는 각기 Rx에 의한 제산이 행해지고, 제산기(62), (72)에 있어서는 Rx와 Ry에 의한 제산이 행해진다.
Rx 및 Ry는 GCR 타이밍 발생기(52)로부터의 타이밍 신호에 동기하여 GCR 발생기(53)에 의해 발생되고 있다. 이 Rx와 Ry는 앞서의 식(29),(30),(31),(31)에 나타낸 Rx,Ry는 기준 신호 파형이다. 또 구속 풀리에 변환기(38),(48)의 출력은 검파 출력 u,v이다.
따라서, 계산기(61),(61),(71),(72)로부터는 1+Gxx, Gyx, Gyy, 1+Gyx가 얻어진다. 이 연산부(80)에서는 식(25)∼식(28)의 연산이 행해져서 C1, C2, C3, C4가 구해진다.
이 신호는 각기 역 풀리에 변환기(도면중 FFT-1이라고 표기함)(63), (64), (74), (73)에 있어서 시간 영역으로 역 변환된다. 그리고, 각 변환 출력은 창함수기(65), (66), (76), (75)로 무게가 부여되고, 대응하는 등화 필터(67), (68), (78), (77)의 탭 계수로서 공급된다.
여기서 등화 필터(67)의 입력은 동상 복조 신호이며, 등화 필터(68)의 입력은 직교 복조 신호이다. 따라서 부가 신호가 크로스토크하고 있는 성분(고스트)도 제거된다. 등화 필터(67), 등화 필터(68)의 출력은 가산기(69)로 합성되어 동상 복조 신호의 등화 출력으로 되어 도출된다. 한편, 등화 필터(77)의 입력은 직교 복조 신호이며, 등화 필터(78)의 입력은 동상 복조 신호이다. 따라서 주신호가 크로스토크하고 있는 성분(고스트)도 제거된다. 등화 필터(77),(78)의 출력은 가산기(79)로 합성되어 직교 복조 신호의 등화 출력으로 되어 도출된다.
제8도는 수신측의 다른 실시예이다.
앞서의 제7도의 실시예와 같은 부분에는 동일 부호를 붙여 놓았다.
지금 탭 계수를 얻기 위한 C1, C2, C3, C4를 비순회형 유한 길이(FIR) 필터로 근사 구성하는 것으로 한다. FIR 필터의 하나의 탭의 탭 계수를 각기 C1, C2, C3, C4라고 하면, 동화 출력 z(p), z(q)는 다음 식으로 주어진다.
Zn (p)=C1 iun-1+C2jvn-j…(33)
Zi (q)=C3 lun-1+C4kvn-k…(34)
x,y의 기준 신호를 각기 r(p), r(q)로 하고,
en (p)=(Zn (p)-r(p))…(35)
en (q)=(Zn (q)-r(q))…(36)
로 정의한다. 그러면,
t2
따라서, FIR필터 C1에서는 첫번째의 탭 계수 C1을 식(33)에 따라, △C1에 비례하여 미소량씩 반복해서 수정하면 되게 된다.
아날로그 디지탈 변환기(33),(44)의 출력이 식(33),(34)의 u,v에 대응한다.
아날로그 디지탈 변환기(33)의 출력은 프레임 메모리(34)와 이 프레임 메모리(34)의 출력이 공급되고 있는 감산기(35)에 공급된다. 또, 아날로그 디지탈 변환기(43)의 출력은 프레임 메모리(44)와 이 프레임 메모리(44)의 출력이 공급되고 있는 감산기(45)에 공급된다.
스위치(81),(91)는 각기 대응하는 고스트 제거용 기준 신호가 도래했을 때만 감산기(35),(45)의 출력을 선택하고, 통상은 아날로그 디지탈 변환기(33),(43)의 출력을 각기 선택하여 대응하는 파형 등화 필터에 도입하고 있다.
스위치(81)의 출력은 파형 등화 필터(84),(95), 상관기(83),(96)에 공급되며, 스위치(91)의 출력은 파형 등화 필터(85), 상관기(86)에 공급된다. 파형 등화 필터(94)와 상관기(93)에는 아날로그 디지탈 변환기(43)의 출력이 공급되고 있다.
파형 등화 필터(83),(85)의 출력은 가산기(87)로 합성되며, 동상 복조 출력으로써 출력 단자(201)에 도출되는 동시에 감산기(102)에 입력된다. 또 파형 등화 필터(95),(94)의 출력도 가산기(97)로 합성되어 직교복조 출력으로서 출력 단자(202)에 도출되는 동시에, 감산기(112)에 입력된다.
동기 재생 회로(51)는 아날로그 디지탈 변환기(33)의 출력에서 동기 신호 및 CRI 신호를 재생하며, 그 재생 출력을 GCR 타이밍 발생기(52)에 공급한다. 이 GCR타이밍 발생기(52)의 출력 신호를 기준으로 하여 GCR발생기(101),(111)는 각기 동상용, 직교용의 기준 파형 신호 r(p), r(q)를 발생한다. 이 신호는 앞서의 실시예와 달리 시간 영역의 신호로 된다. 각 GCR 발생기(101),(111)의 출력 기준 파형 GCRx= r(p), GCRy=r(q)는 각기 감산기(102),(112)로부터는 고스트 정보, 즉 오차 신호(식(35), 식(36)의 감산 결과)가 얻어지며, 이것은 각기 상관기(83),(86) 및 (93),(96)에 입력된다.
상관기(83),(86) 및 (96),(93)에서는 각기 오차 신호와 입력 신호를 사용하여 식(37)∼(40)의 연산을 하여 대응하는 등화 필터의 탭 계수의 수정을 한다.
동상 신호의 GCR이 보내져 오는 기간 18H(281H)과, 직교 신호의 GCR이 보내져 오는 기간 1∼9H(262∼272H)에서는 각기 프레임 메모리(34)와 감산기(35)로 프레임간 차를 취한 신호가 상관기(83)과 (96)에 입력되고, 또 프레임 메모리(44)과 감산기(45)로 프레임간 차를 취한 취한 신호가 상관기(86)에 입력된다.
18H(281H)에서는 GCRx가 존재하고, GCRx=r(p), GCRy=r(q)=0으로서 식(37)∼식(40)에 의거한 연산이 행해지며, 1∼9H(262∼272H)에서는 GCRy가 존재하고, GCRy=r(q), GCRx=r(p)=0으로서 식(37)∼식(40)에 의거한 연산이 행해진다.
이상 설명한 바와 같이 현행 텔레비전 방송의 고스트 캔슬 동작을 손상시키지 않고 부가 신호를 직교 변조 다중화할 수 있다. 직교 변조에 다중 신호는 시각상으로 문제가 되지 않는 근접 고스트에 대해서도 상호 크로스토크가 발생하기 때문에, 직교 다중용의 2차 등화 필터를 실현하지 않으면 방송용으로서 실용화할 수 없다. 본 발명에 의하면 현행 방송 시스템과 양립성이 있는 직교 다중에 적합한 기준 신호의 전송 및 수신측에서의 정확한 기준 신호의 재현을 할 수 있으므로 수신측에서는 2차원 등화 필터의 정확한 제어를 할 수 있고, 직교 다중 전송되는 부가 신호의 이용이 실용상 가능해진다.

Claims (10)

  1. VSB 방식에 의해 통상의 텔레비전 신호를 주신호로서 전송하고, 상기 VSB 영역의 DSB 영역에서 주신호를 동상 변조하며 부가 신호를 직교 변조해서 다중하는 텔레비전 신호의 송신 장치에 있어서, 기준신호를 주신호의 수직 귀선 기간내의 제1특정 기간에 삽입하는 제1삽입수단(3,4,22)과; 제2기준 신호를 주신호의 수직 귀선 기간내의 제2특정 기간에서 주신호의 1프레임 걸러 삽입하는 제2삽입 수단(13,1422); 제1특정 기간 및 그 직전의 주사선 기간에서 부가 신호의 고스트 화상용 제1기준 신호의 전송을 검사하여 인터럽트시키는 제1인터럽트 수단(22)과; 제2기준 신호가 삽입되지 않은 프레임의 제2특정 기간에서 부가 신호의 고스트용 제2기준 신호의 전송을 검사하여 인터럽트시키는 제2인터럽트 수단(22)을 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2특정 기간은 수직 귀선 기간내에서 10H∼21H 및 1H∼9H(H; 수평 주사 기간)인 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2특정 기간은 수직 귀선 기간내에서 273H∼284H 및 263H∼272H(H; 수평 주사 기간)인 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 송신 장치.
  4. 전송 신호를 텔레비전 신호의 송신 장치에서 수신하도록 채택한 제1항에 따른 텔레비전 신호의 수신장치에 있어서, 제1기준 신호를 수직 주사 기간의 제1특정 기간에서 검출하는 수단(34,35,36,52)과; 수직 귀선 기간의 제2특정 기간의 1프레임 차분 연산을 하여 제2기준 신호를 검출하는 수단(44,45,46,52)과; 동상 및 직교 신호의 2차원 등화 필터의 제어 수단(80)을 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2특정 기간은 수직 귀선 기간내에서 10H∼21H 및 1H∼9H(H; 수평 주사 기간)인 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 수신 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2특정 기간은 수직 귀선 기간내에서 273H∼284H 및 263H∼272H(H; 수평 주사 기간)인 것을 특징을 하는 텔레비전 신호의 수신 장치.
  7. VSB 방식에 의해 통상의 텔레비전 신호를 주신호로서 전송하고, 상기 VSB 영역의 DSB 영역에서 주신호를 동상 변조하며, 부가 신호를 직교 변조하여 다중하는 직교 다중 신호 처리 장치에 있어서, 텔레비전 신호의 송신 장치에서는, 기준 신호를 수직 귀선 기간내에서 주신호의 제1특정 주사 기간(10H∼21H, 273H∼284H, H; 수평 주사 기간)으로 삽입하는 수단(3,4,22)과; 제2기준 신호를 1H∼9H 또는 263H∼272H의 제2특정 주사 기간에서 주신호의 프레임에 삽입하는 수단(13,14,22)과; 제1특정 주사 기간 및 그 직전의 주사선 기간에서 부가 신호의 고스트 화상을 검사하는 제1기준 신호의 전송을 인터럽트하는 수단(22)과; 제2기준 신호가 삽입되지 않은 프레임의 제2특정 주사 기간에서 부가 신호의 고스트를 검사하는 제2기준 신호의 전송을 인터럽트하는 수단(22)을 포함하며, 전송 신호를 텔레비전 신호의 송신 장치에서 수신하는 텔레비전 신호의 수신 장치는, 제1기준 신호를 수신 귀선 기간의 제1특정 주사 기간(10H∼21H, 273H∼284H)에서 검출하는 수단(34,35,36,52)과; 수직 귀선 기간의 제2특정 주사 기간(1H∼9H 또는 263H∼272H)의 1프레임 차분을 연산하여 제2기준 신호를 검출하는 수단(44,45,6,52)과; 동상 및 직교 신호의 2차원 등화 필터를 제어하는 수단(80)을 구비한 것을 특징으로 하는 직교 다중 신호 처리 장치.
  8. VSB 방식에 의해 표준 텔레비전 신호를 주신호로서 전송하고, 상기 VSB 영역의 DSB 영역에서 주신호를 동상 변조하며, 부가 신호를 직교 변조하며 다중하는 텔레비전 신호의 송신 장치에 있어서, 제1기준신호를 수직 귀선 기간의 제1특정 주사 기간(10H∼21H, 273H∼284H, H; 수평 주사 기간)에 소정의 배열로 삽입하는 수단(3,4,22)과; 제2기준 신호를 1H∼9H 또는 263H∼272H인 제2특정 주사 기간에서 1프레임 걸러 삽입하는 수단(13,14,22)과; 제1특정 주사 기간 및 그 직전의 주사 기간에 부가 신호의 고스트 화상용 기준 신호의 전송을 검사하여 인터럽트하는 수단(22)과; 기준 신호가 삽입되지 않은 프레임의 제2특정 주사 기간에서 제2기준 신호의 전송을 인터럽트하는 수단(22)을 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 송신 장치.
  9. 전송 신호를 텔레비전 신호의 송신 장치에서 수신하도록 채택한 제8항에 따른 텔레비전 신호의 수신장치에 있어서, 복조된 주신호로부터 인접한 프레임의 각각의 제1특정 주사 기간의 프레임간의 차분을 함으로써 제1기준 신호를 추출하는 제1추출 수단(34,35,36,52)과; 상기 제1추출 수단(34,35,36,52)으로부터의 제1기준 신호와 고정 파형으로 미리 기억된 제2기억 신호를 제산하여 제1 및 제2계수를 얻는 제1수단(61,62,80)과; 복조된 부가 신호로부터 인접한 프레임의 각각의 제2특정 주사 기간의 프레임간의 차분을 취함으로써 제2기준 신호를 추출하는 제2추출 수단(44,45,46,52)과; 상기 제2추출 수단(44,45,46,52)으로부터의 제2기준 신호를 제1기준 신호와 고정 파형으로 미리 기억된 제2기준 신호로 제산하여 제3 및 제4의 계수를 얻는 제2수단(71,72,80과; 상기 제1 내지 제4의 계수를 사용하여 소정의 연산을 실시하고, 주신호에 고스트를 제거하는 제1의 고스트 보상 신호와, 주신호의 크로스토크하고 있는 부가 신호의 고스트를 제2의 고스트 보상 신호와, 부가 신호의 고스트를 제거하는 제3의 보상 신호와, 부가 신호에 크로스토크하고 있는 주신호의 고스트를 제거하는 제4보상 신호를 생성하는 수단(80)을 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 수신 장치.
  10. VSB 방식에 의한 표준 텔레비전 신호를 주신호로서 전송하고, 상기 VSB 영역의 DSB 영역에 주신호를 동상 변조하며, 부가 신호를 직교 변조하는 주신호를 다중하고, 수직 귀선 신호인 제1특정 주사 기간(10H∼21H, 273H∼284H, H; 수평 주사 기간)에 소정의 배열로 제1기준 신호를 삽입하는 수단을 포함한 텔레비전 신호의 송신 및 수신 장치에 있어서, 송신 장치는, 제2기준 신호를 1H∼9H 또는 263H∼272H인 제2특정 주사 기간에서 1프레임 걸러 삽입하는 수단(13,14,22)과; 제1특정 주사 기간 및 그 직전의 주사 기간에 부가 신호의 고스트 화상용 기준 신호의 전송을 검사하어 인터럽트하는 수단(22)과; 기준 신호가 삽입되지 않은 프레임의 제2특정 주사 기간에서 제2기준 신호의 전송을 인터럽트하는 수단(22)을 포함하며; 수신 장치는, 복조된 주신호로부터 인접한 프레임의 각각의 제1특정 주사 기간의 프레임간의 차분을 취함으로써 제1기준 신호를 추출하는 제1추출 수단(34,35,36,52)과; 상기 제1추출 수단(34,35,36,52)으로부터의 제1기준 신호와 고정 파형으로 미리 기억된 제2기억 신호를 제산하여 제1 및 제2계수를 얻는 제1수단(61,62,80)과; 복조된 부가 신호로부터 인접한 프레임의 각각의 제2특정 주사 기간의 프레임간의 차분을 취함으로써 제2기준 신호를 추출하는 제2추출 수단(44,45,46,52)과; 상기 제2추출 수단(44,45,46,52)으로부터의 제2기준 신호를 제1기준 신호와 고정 파형으로 미리 기억된 제2기준 신호로 제산하여 제3 및 제4의 계수를 얻는 제2수단(71,72,80)과; 상기 제1 내지 제4의 계수를 사용하여 소정의 연산을 실시하고, 주신호의 고스트를 제거하는 제1의 고스트 보상 신호와, 주신호에 크로스토크하고 있는 부가 신호의 고스트를 제2의 고스트 보상 신호와, 부가 신호의 고스트를 제거하는 제3의 보상 신호와, 부가신호에 크로스토크하고 있는 주신호의 고스트를 제거하는 제4보상 신호를 생성하는 수단(80)을 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비전 신호의 송신 및 수신 장치.
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