(57)【要約】【課題】効率的にゴーストを除去する一方、ノイズに対し高いロバスト性を有するシステムを得ること。【解決手段】一つの受信機におけるコンポジットビデオ信号のエコーをキャンセルするシステムは、以下のものを含む：（１）テレビ信号を受信する少なくとも一つのアンテナ（２）テレビ信号の少なくとも一つの受信機（３）コンポジットビデオ信号をデジタル信号に変換する少なくとも一つの変換器（４）ライン同期信号の最小値を検知し、ビデオ信号と同相の参照信号を出力として与える一つの同期器（５）入力で参照信号と同様に個々のビデオ信号を受信し、同期信号を受信する少なくとも一つのアダプティブフィルターを含み、出力でイコライズビデオ信号を与える一つのイコライザー該イコライザーは該参照信号の進み、遅れの情報を該同期器に与える。【選択図】  図３
2004328758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機のビデオコンポジット信号のエコーをキャンセルするシステムにおいて、
テレビ信号を受信するための少なくとも１つのアンテナと、
個々のアンテナに結合された少なくとも１つの受信機と、
個々の受信機により受信されたビデオコンポジット信号をデジタル信号に変換するための少なくとも１つのアナログーデジタル変換機と、
入力において個々のビデオ信号のライン同期信号の最小値を検出するためにそして出力においてビデオ信号と同期した参照信号を与えるためにデジタル信号を受信する一つの同期器と、
入力において該同期参照信号と同様に個々のビデオ信号を受信する１つのイコライザーであって、該イコライザーは該同期信号を受信する少なくとも１つのアダプティブフィルターを有し、出力において１つのイコライズされたビデオ信号を与え、更に該参照信号の進み遅れ情報を該同期器に与えるイコライザーと、
出力において１つのアナログビデオ信号を与えるため入力において前記イコライザーの出力信号を受信するデジタルーアナログ変換器と
を有することを特徴とする。
【請求項２】
請求項１のシステムにおいて、該システムは２つのアンテナ（A1,A2）を有することを特徴とする。
【請求項３】
請求項１のシステムにおいて、該システムは４つのアンテナを有することを特徴とする。
【請求項４】
請求項１〜３のシステムにおいて、該イコライザーの該アダプティブフィルターは１つの有限長インパルス応答フィルターであることを特徴とする。
【請求項５】
請求項１〜３のシステムにおいて、該イコライザーの該アダプティブフィルターは１つの無限長インパルス応答フィルターであることを特徴とする。
【請求項６】
請求項１〜５のシステムにおいて、該同期器は更に個々のビデオ信号の該ライン同期信号の１つのレベル検知器と規定の閾値を有する同期信号を比較する１つの比較器を含むことを特徴とする。
【請求項７】
請求項１〜６のシステムにおいて、該同期器は更に該ライン同期信号位置をフィルターする１つのカルマンフィルターを含むことを特徴とする。
【請求項８】
請求項１〜７のシステムにおいて、更に該イコライザーの個々の入力における１つのホワイトフィルターと、該イコライザーと該デジタルーアナログ変換器間に設置されたブラックフィルターを含むことを特徴とする。
【請求項９】
請求項１〜８のシステムにおいて、該受信機は１つの移動局であることを特徴とする。
【請求項１０】
請求項１〜８のシステムにおいて、該受信機は１つの固定局であることを特徴とする。
【請求項１１】
請求項１のシステムにおいて該システムは奇数個（ｎ＋１）（ｎは０および自然数）のアンテナを有することを特徴とする。
【請求項１２】
請求項１のシステムにおいて該システムは偶数個（２ｎ＋１）（ｎは自然数）のアンテナを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号又はテレビ画面上に現われるゴーストと呼ばれるエコーの除去を可能にするアナログテレビ信号に受信機に関連する。
【背景技術】
【０００２】
ゴーストと又は信号エコーの出現は建物や山のような障害物による電波の反射に起因する。１つのアンテナにより集められる信号は必要電波と不要電波を含む、この不要電波は障害物による電波の反射に起因し、ゴースト又はエコーを発生する。移動局の通信ネットワーク、例えば、テレビ信号を受信する１つの車において、送信機と受信機間の該信号は送信チャネルにおいて伝播する無線電波を介して通過する。
【０００３】
伝播チャネルを通してのこの送信がしばしば送信妨害の大部分を発生することが知られている。事実、起こりうる様々な状況が全ての場合の適正な解決の前もっての決定と実現の妨げとなっている。より有害なものの中でも、特に送信機と受信機間のロスが目立つ。そのロスは送受信機間の距離又はマスキングによるもの、そして該信号中のエコーの存在によるもの、無指向性アンテナによる数方向から、環境による反射により該信号が到来するという事実によるものである。これらの数々の問題はシステムの改善（例えば、フィルター又はアダプティブイコライザーの使用、出力又は受信機数の増加）により低減することができる。
【０００４】
しかしながら、商業的競争の中ではこれらの改善のコストが実施を困難にしている。さらに、有効と思われる技術的解決手段がインフラの大変更無くしては既存ネットワーク上では実現困難である。アンテナに関しては多くの改善が考案されている、特に、送受信の多くのタイプが妨害効果低減（指向性アンテナ）のために提案されているが、移動局用には無指向性アンテナの使用がその実現の簡便性から利用されているのが実情である。
【０００５】
上記に説明した技術に関連する文献として、以下に示した非特許文献１に記載されたものでがある。
【非特許文献１】NTSCデジタルビデオデコーダの実施のための新しい方法（原題：New Method for the implementation of an NTSC digital video decoder）著者：C. C. クオ & Y. T.チェン,「EEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS： Vol. No.2, May 2002」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題を解決するために、イコライザーを適合化するための参照信号としてテレビ信号中に含まれる同期信号の使用が知られている。これらの信号はテレビ信号の残余と同じ妨害を有し、しかし、該参照信号は既知なので、同期信号とテレビ信号の残余における妨害効果を低減するよう出力が参照信号の近付くために一つのアダプティブフィルターで該テレビ信号をイコライズし、フィルター係数を調整することは可能である。更に、固定受信の従来システムはコンポジットビデオ信号のライン同期信号の立ち上がりエッジ(又は、立下りエッジ)における同期の原理を使用する。例えば「文献１」は立ち上がりエッジにおける同期パルスの検知を記述している。図1に示すように,同期パルス高さの50%に応答する一つの閾値が設定される。
【０００７】
しかしながら、ノイズの無いビデオ信号レベルがすでにその閾値に近い。ノイズの場合はビデオ信号はすぐ閾値を超え、同期の誤検波を発生する。移動システムにおいてはノイズレベルが高く、この従来技術の使用は適当とはいえない。そこで本発明は上記不利益を緩和することを狙いとしている。更に正確には、本発明の課題の一つは正確で、早く、安価なテレビ受信機のためにゴーストキャンセルシステムによりこれらの不利益を正すことである。他の課題は受信機のコンポジットビデオ信号のためのゴーストキャンセルシステムにより達成されると同様にこのシステムは以下のものを含む：
（１）少なくとも１つの放射テレビ信号の受信アンテナを含む受信したコンポジットビデオ信号のゴーストをキャンセルするためのシステム
（２）個々のアンテナに結合されたテレビ信号を受信する少なくとも一つの受信機
（３）個々の受信機により受信された該コンポジットビデオ信号をデジタル信号に変換する少なくとも一つのアナログーデジタル変換器
（４）個々のビデオ信号のライン同期信号の最小値を検知し、該コンポジットビデオ信号と同期した参照信号を出力として出すために入力において個々のデジタル信号を受信する一つの同期器
（５）該同期参照信号と同様に入力において該コンポジットビデオ信号を受信する一つのイコライザー
上記イコライザーは個々のビデオ信号を受信する少なくとも一つのアダプティブフィルターを含み、出力においてイコライズされたビデオ信号を与える。該イコライザーは同期器に該参照信号を進めたり、遅らせるためのシフト情報を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで上記従来技術の問題を解決するために、本発明にて講じた技術手段は、
受信機のビデオコンポジット信号のエコーをキャンセルするシステムにおいて、
テレビ信号を受信するための少なくとも１つのアンテナと、個々のアンテナに結合された少なくとも１つの受信機と、個々の受信機により受信されたビデオコンポジット信号をデジタル信号に変換するための少なくとも１つのアナローグデジタル変換機と、入力において個々のビデオ信号のライン同期信号の最小値を検出するためにそして出力においてビデオ信号と同期した参照信号を与えるためにデジタル信号を受信する一つの同期器と、入力において該同期参照信号と同様に個々のビデオ信号を受信する１つのイコライザーであって、該イコライザーは該同期信号を受信する少なくとも１つのアダプティブフィルターを有し、出力において１つのイコライズされたビデオ信号を与え、更に該イコライザー（８）は該参照信号の進み遅れ情報を該同期器に与え、出力において１つのアナログビデオ信号を与えるために入力において該イコライザーの出力信号を受信するデジタルーアナログ変換器とを備えたことである。
【発明の効果】
【０００９】
上記解決手段の構成により得られる特性により、効率的にゴーストを除去する一方、ノイズに対し高いロバスト性を有するシステムを得ることが出来る。更に、同じ原理を移動受信機と又、ゴースト問題に悩む固定受信機にも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明が適用された具体例を通して、添付図を参照して本発明の目的の実施形態を述べる。
【００１１】
本発明の実現の好ましい形態を図2を使って述べる。本例においては、A1とA2の二本のアンテナがある。勿論、アンテナが一本の時でも二本より多い時にでも同じ原理が適用出来る。同期器とイコライザーへの入力は一つのコンポジットビデオ信号である。実際、干渉、環境要素における信号の反射(マルチパス)、ドップラー効果等に起因する妨害が頻繁に在る、そして、ノイズ増加と信号の一つ又はそれ以上のエコーという結果になる。この信号は送信されたビデオ信号、エコーと同様にノイズを含む。移動受信機を使った一つのシステムの実現形態を述べる。勿論、同一の信号処理が固定受信機における信号を受信するシステムにも適用出来る。本発明による受信機のコンポジットビデオ信号のためのゴーストキャンセルシステムは放射されたテレビ信号の少なくとも一つの受信アンテナとここで参照されている二つのアンテナA1とA2を含む。個々のアンテナA1,A2は一つのテレビチューナー3,4に結合されている。そして、個々の受信機により受信された該信号は入力において該コンポジットビデオ信号を一つのデジタル信号に変換するために一つのアナログーデジタル変換器ADC 5,6に与えられる。該デジタル信号は一つの同期器7に与えられる、該同期器は個々のビデオ信号のライン同期信号の最小値を検知することにより、該イコライザーに該ビデオ信号と同相の同期信号を与えるよう意図されている。
【００１２】
本発明によれば図4に図的に示されているように、該同期器は該ライン同期パルスの最小値を検知することにより該コンポジットビデオ信号内に含まれる該ライン同期信号の開始を決定する。事実、前述のように、一つの移動受信機においては、ノイズの存在は該ライン同期パルスの立ち上がり、立下りエッジを検知することによる信頼性のある同期化を可能にしない。該同期パルスのジュレーションは4.7μsであり、一方エッジのビルドアップ時間が0.25μsであるのでこの検知はエッジ検知より不正確である。
【００１３】
かくして、より正確な同期化を実行する必要がある。該最小値を検知する該第一の同期化をここでは粗い同期化と呼ぶ。有利なことに、上記該同期信号の最小値検知を改善するために、この最小値検知と結びつけて一つの閾値を使用することが出来る。該最小値が検知されると、該ライン同期パルスの立ち上がり、立下りを一つの時間窓でアルゴリズムは探す。該窓ジュレーションは二つの最小値検知を避けるために、該ラインジュレーションよりも少し短い方が望ましい。この窓の中心は前もって検知された該最小値＋一つのラインの位置にアダプティブに置かれる。図4に示すように、該窓は該最小値の待機位置を予測できるので、一つの閾値と結びついたこの窓を使って、信頼性のある該ライン同期信号より正確に検知できるようになる。
【００１４】
例えば、該閾値は該同期パルスの振幅のある割合である。該閾値のクロスポイントが該探索窓の内側であるなら、その値が保存される。そうでなければ、該最小値位置は保持される。それ故、個々のラインの開始のより良い見積もりが可能である。個々の入力信号のための該ビデオ信号は又、イコライザー8に与えられる。このイコライザーは入力として、該同期器により生成される一つの参照信号を受信する、該参照信号は該ビデオ信号と同相で該同期信号に応答する。以下により詳細に説明するように、該イコライザーは一つのアダプティブフィルターを含み、該フィルター係数最小値の位置検知により精細な同期化として知られる一つの第二の同期化を実行する。低ノイズレベルで信号のエコーをほとんど除去した該コンポジット信号を与える一つのデジタルーアナログ変換器DAC9に対しイコライズされた一つのコンポジット信号を該イコライザーは出力として与える。
【００１５】
この出力信号は一つのテレビに送られ表示される。図３により詳細に示されるように、該イコライザーは個々のアンテナのための一つのアダプティブフィルター、該ビデオ信号を受信し該フィルターを掛けられたビデオ信号を付加する一つの加算器14に対し一つの出力として該フィルターを掛けられたビデオ信号を与える一つの個々のアダプティブフィルター11,12を含む。該アダプティブフィルターは一つの有限長インパルス応答フィルター(FIR)であることが望ましい。該加算器14の出力は該イコライズされたコンポジット信号である。
【数１】
2004328758.tif 000003
【００１６】
ここで、S(n)は時間nで受信された該ビデオコンポジット信号であり(1アンテナの場合)そして、Ciはインデックスiの該フィルター係数である。
【００１７】
ある場合には、同期化により与えられる該参照信号に対しオフセットを持つ可能性がある。更に、このオフセットは伝播チャネルの進展又は画像内容に従って進展する可能性がある。該イコライザーがこのオフセットを補償することが望ましい。
【数２】
2004328758.tif 000004
【００１８】
該アダプティブフィルターは必ずしもFIRである必要はない。それは一つの無限長インパルス応答フィルター(IIR)でありうる。該アダプティブフィルター11,12の係数を更新するために該加算器14の出力が一つの比較器16における該参照信号から差し引かれる。該比較器16は一つの推定器17に与えられる一つのエラー信号εを出す。該推定器は該エラー信号εを最小化する、即ちεを零に近付けるために該アダプティブフィルター11,12の係数を修正する一つのプロセッサーである。
【００１９】
この推定器の好ましい実現の形態は最小二乗法(LMS)として知られるアルゴリズムである、そこでは該エラーεと該フィルター係数で倍増される該ビデオ信号Siにより該有限長インパルス応答フィルターの個々の係数が個々のサンプリング間隔間で更新される。
【数３】
2004328758.tif 000005
【００２０】
ここで、μは該係数の適合レートをチューニングすることを可能にする一つの係数である。この適合は該ビデオ信号の同期信号の受信中のみ可能である。一つのオフセット修正が該イコライザーフィルターに統合されれば、その適合は該エラーεの一つの関数である。
【数４】
2004328758.tif 000006
【００２１】
ここで、μoは一つの固有係数であり、他と比較してこの係数の適合レート増加させることが出来る。最後に、該イコライザーは該フィルターモジュールの最大位置を検知し、そして該最大の係数が該フィルターの中間の置かれるように該参照信号に対し適用されるように該シフトを誘導する。シフトのこの情報は該イコライザーに送信される該参照信号にこのシフトが適用されるように該同期器に与えられる精密な同期化である。ある受信条件下では、該同期器の該受信信号の付加的なフィルタリングを想定することが望ましい。
【００２２】
事実、前述したように、該同期信号の最小値検知と結び付いた一つの閾値検知を加えることにより該同期信号精度の改善が可能である。該同期信号の最小値に応じた該検知位置の値はMaxPosMと呼ばれる。この値は該位置の真値をより良く決めるためにカルマンフィルターによってフィルターに掛けられる。フィルター値はMaxPosと呼ばれる。二つの最小位置間の距離はMeanLineLenと呼ばれ、多くの例では二つの位置をMaxPoSpとMaxPoSp-1に分けてジュレーションに対応する。次の公式により二つの値MaxPoSpとMaxPoSp-1間の関係を定義出来る。
【数５】
2004328758.tif 000007
【００２３】
ここで、εpは最小化されるべき該エラー信号であり、そしてGiはゲインである。カルマンフィルターの定常状態を使うことにより、該ゲインは一定である。測定ノイズ変動と常態ノイズ変動の二つのパラメータによりこれらは前もって計算できる。ゲインGの一つの例は、
【数６】
2004328758.tif 000008
【００２４】
トラッキング中に、次の最小予測位置の安定性を良くするためには小さなカルマンフィルターが必要であるが、これは同期化を失う時又は初期化時に捕捉時間を増加させる。高ゲインは捕捉を改善し、高速同期化を可能にする。該エラー信号変動εpにより、該ゲイン適合が出来る。該エラー信号が大きければ、即ち定められたある時間の間それがある閾値を超えれば、同期は失われ、そして同期捕捉のためにある期間ゲインを増加することが必要である。該エラー信号は閾値を超えるときこの誤った計測が、該次の最小予測位置の決定に悪い影響をもつことを避けるためにこれに応答する計測は考慮しない、即ち、εp=0と考える。この状態をフィルターフリーズと呼ぶ。
【００２５】
上記の該エラー信号変動の一例が図5に示される。ある期間高ゲインを保持することにより同期化を強制することが出来る。カルマンフィルター制御はステート・マシンによってなされる。ステート・マシンの原理は専門家には良く知られている。また、その入力にホワイトフィルターを付加することにより、イコライザー性能を改善することも可能である。データフローの一例が図6に示されている。該ホワイトフィルター21該計測ビデオ信号と該同期器7からの該出力参照信号を受信するために配置される。該コンポジットビデオ信号の高周波成分を増幅するフィルターを使用してこれらの信号は該ホワイトフィルター21内でホワイト化される。該フィルター信号は該イコライザーの高速収束を可能にしながら該イコライザー8に入る。該イコライザーの出力においては、該コンポジットビデオ信号上の該ホワイトフィルター21の影響を除去するために一つのブラックフィルターを考慮する必要がある。勿論、本発明は上記の実現形態に限定されない、例として出しただけである。本発明の枠組みを外れることなく、本発明に対し数々の変更と改善が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一つのライン同期パルスに従来の検知を模式的に示す図である。
【図２】本発明による実施の形態を示す図である。
【図３】図2のイコライザーを更に詳細に示す図である。
【図４】本発明によるライン同期パルスの検知を模式的に示す図である。
【図５】時間軸における同期エラー信号の変動の例を示す。
【図６】データの流れの中でのホワイトとブラックフィルターの位置を示す。
【符号の説明】
【００２７】
A1、A2：アンテナ
３、４：受信機
５、６：アナローグデジタル変換機
７：同期器
８：イコライザー
９：デジタルーアナログ変換器
１１、１２：アダプティブフィルター
【図１】
2004328758.tif 000009
【図２】
2004328758.tif 000010
【図３】
2004328758.tif 000011
【図４】
2004328758.tif 000012
【図５】
2004328758.tif 000013
【図６】
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