(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送受信機における第２中間周波数信号を入力信号とし、一方の入力で受け取るとともに、予測信号を他方の入力で受け取る乗算手段と、前記乗算手段の出力信号中の所定周波数帯域を通過帯域とする第１のフィルタ手段と、を備えたフィルタ部と、このフィルタ部の出力信号を復調して復調信号を出力する復調手段と、前記予測信号として前記復調信号に基づく周波数変調信号を生成して前記フィルタ部に与える予測信号発生手段とを備えた受信装置において、
前記乗算手段の出力信号中の前記所定周波数帯域を阻止帯域とする第２のフィルタ手段を利用して前記予測信号の誤りを検出し、誤り検出信号を出力する検出手段と、
前記誤り検出信号に基づいて前記復調信号を補間する補間手段と、を備え、
この補間手段は、
前記復調信号を遅延させて遅延復調信号を出力する信号遅延手段と、
前記復調信号と前記遅延復調信号との入力を受け、前記誤り検出信号がトラッキングエラーの発生を示す場合には前記遅延復調信号を選択し、前記誤り検出信号がトラッキングエラーの発生を示さない場合には復調信号を選択する選択手段と、を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記第２のフィルタ手段の出力信号と基準値との比較に基づいて前記誤り検出信号を生成するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記復調手段が前記入力信号の周波数に対応する場合に、前記フィルタ部において変換された周波数を前記入力信号の周波数に戻すための調整手段が設けられ、
前記調整手段は、
前記第１のフィルタ手段の出力信号を一方の入力で受け取る調整用の乗算手段と、
前記周波数変調手段の前記周波数変調信号を遅延させて遅延信号を生成し、この遅延信号を前記調整用の乗算手段の他方の入力に与える調整用の信号遅延手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星放送受信機等の受信装置に係り、特に、予測信号を用いたダイナミック・トラッキング・フィルタ（ＤＴＦ）において発生したトラッキングエラーを検出するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイナミック・トラッキング・フィルタ（ＤＴＦ）は、通過帯域の中心周波数が可変のフィルタに予測信号を与えることによって、そのフィルタの中心周波数を、送信されてくるＦＭ変調された放送波の瞬時的な周波数と一致させるように構成されたフィルタである。このフィルタの帯域幅をカーソン則帯域幅より狭くすれば、このフィルタを通る雑音の電力は帯域幅を狭めた分だけ減少し、そのためにＦＭ波のＣＮ比が向上することでＦＭ復調のスレッショルドレベルを伸張することができる。衛星放送において、この予測信号としては、例えば１フレーム前の信号が用いられる。
【０００３】
図３は、このようなＤＴＦを用いた回路の構成を示している。この図３に示すように、第２中間周波数信号（２ｎｄ  ＩＦ信号）１をＤＴＦ３１に通して帯域外の信号を除去した後、復調回路３２によって復調し、復調信号９を得る。そして、この復調信号９に基づいて予測信号発生回路３３により予測信号１２を発生し、この予測信号１２をＤＴＦ３１に与えることによって、このＤＴＦ３１の中心周波数を、送信されてくるＦＭ変調された放送波の瞬時的な周波数と一致させる。
【０００４】
また、図４は、従来の一般的な衛星放送受信機において使用されている一般的な復調回路の構成を示している。この図４に示すように、第２中間周波数信号（２ｎｄ  ＩＦ）１を、ＰＬＬ（Phase Locked Loop ）６によって復調し、ディエンファシス回路７によってその高周波成分を元の状態に戻した後、ＬＰＦ８を通すことにより、復調信号９が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＤＴＦにおいて、フィルタの通過帯域幅を狭くすればするほどスレッショルドレベルは改善されるが、逆に予測信号が誤っていることが原因の歪みが増大する。そのため、実際には、フィルタの帯域幅は、歪みが目立たない程度に、ある程度予測誤差を許容するように広めに選択されており、スレッショルド伸張における改善効果には限界がある。
【０００６】
また、ＤＴＦにおいては、第２中間周波数信号１の周波数が変換されることから、図４に示すような従来の復調回路をそのままＤＴＦ後段に適用することはできない。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。すなわち、本発明の主な目的は、ＤＴＦ部において発生したトラッキングエラーを検出して、得られた誤り検出信号を映像の補間に利用可能とするようなトラッキングエラー検出回路を備えることにより、予測誤りによる画像の歪みを低減することができ、ＤＴＦ部に用いるフィルタの帯域幅を狭めてスレッショルド伸張における改善効果を増大可能な受信装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、前述したようなトラッキングエラー検出回路に加えて、前記誤り検出信号を利用して映像の補間を効率よく行うことが可能な簡略な構成の映像補間回路を備えた受信装置を提供することである。さらに、本発明の別の目的は、前述したようなトラッキングエラー検出回路を備えると共に、従来の復調回路をそのままＤＴＦ部の後段に適用可能な受信装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、放送受信機における第２中間周波数信号を入力信号とし、一方の入力で受け取るとともに、予測信号を他方の入力で受け取る乗算手段と、前記乗算手段の出力信号中の所定周波数帯域を通過帯域とする第１のフィルタ手段と、を備えたフィルタ部と、このフィルタ部の出力信号を復調して復調信号を出力する復調手段と、前記予測信号として前記復調信号に基づく周波数変調信号を生成して前記フィルタ部に与える予測信号発生手段とを備えた受信装置において、次のような構成を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の受信装置は、トラッキングエラーを検出するために、次のような特徴を有する。すなわち、この受信装置において、前記乗算手段の出力信号中の前記所定周波数帯域を阻止帯域とする第２のフィルタ手段を利用して前記予測信号の誤りを検出し、誤り検出信号を出力する検出手段と、前記誤り検出信号に基づいて前記復調信号を補間する補間手段と、を備え、この補間手段は、前記復調信号を遅延させて遅延復調信号を出力する信号遅延手段と、前記復調信号と前記遅延復調信号との入力を受け、前記誤り検出信号がトラッキングエラーの発生を示す場合には前記遅延復調信号を選択し、前記誤り検出信号がトラッキングエラーの発生を示さない場合には復調信号を選択する選択手段と、を備える。
【００１１】
この構成によれば、トラッキングエラーが発生した場合に、このトラッキングエラーを容易に検出することができる。また、フィルタ部でトラッキングエラーが発生した場合には、誤り検出信号に基づいて、補間手段で復調信号を自動的に補間し、補間信号を得ることができる。すなわち、トラッキングエラーが発生した場合には、復調信号を遅延復調信号で補間し、その結果得られた補間信号を予測信号発生手段に与えることができるため、より誤差の少ない予測信号を生成することができる。したがって、予測信号の誤りに起因する歪みを低減することができるため、フィルタ部に用いるフィルタの帯域幅を狭めてスレッショルド伸張における改善効果を増大することができる。また、以上のようなフィルタ部および検出手段に加えて、誤り検出信号に基づいて復調信号を補間する補間手段を設けることにより、誤り検出信号を利用して映像の補間を効率よく行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の受信装置は、請求項１に記載の受信装置において、前記検出手段が、前記第２のフィルタ手段の出力信号と基準値との比較に基づいて前記誤り検出信号を生成するように構成されたことを特徴としている。この構成によれば、第２のフィルタ手段の出力信号と基準値との比較により、トラッキングエラーを容易に検出することができる。
【００１５】
請求項３に記載の受信装置は、請求項１または２に記載の受信装置において、前記復調手段が前記入力信号の周波数に対応する場合に、前記フィルタ部において変換された周波数を前記入力信号の周波数に戻すための調整手段が設けられ、前記調整手段は、前記第１のフィルタ手段の出力信号を一方の入力で受け取る調整用の乗算手段と、前記周波数変調手段の前記周波数変調信号を遅延させて遅延信号を生成し、この遅延信号を前記調整用の乗算手段の他方の入力に与える調整用の信号遅延手段を備えたことを特徴とする。以上のような請求項３に記載の構成によれば、従来の復調回路をそのままＤＴＦ後段に適用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下には、本発明を適用した受信装置の代表的な実施の形態について、図１と図２を参照して具体的に説明する。ここで、図１は、受信装置を示すブロック図であり、図２は、図１のＢＰＦ３の通過帯域とトラップフィルタ１７の阻止帯域を示す説明図である。なお、図３と図４に示した従来技術と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００１７】
［１．構成］
図１に示すように、この受信装置において、ダイナミック・トラッキング・フィルタ（ＤＴＦ）部、すなわち、入力信号である第２中間周波数信号（２ｎｄ  ＩＦ）１を通過させる通過帯域を予測信号に応じて変化させるフィルタ部は、乗算器（乗算手段）２とＢＰＦ（第１のフィルタ手段）３によって構成されている。ここで、乗算器２は、その一方の入力で第２中間周波数信号（中心周波数４０２．７ＭＨｚ）１を受け取るとともに、他方の入力で、後述する電圧制御発振器１４からの変調予測信号（中心周波数３０２．７ＭＨｚ、周波数偏移１７ＭＨｚｐ−ｐ）１５を受け取るようになっている。また、ＢＰＦ３は、乗算器２の出力信号の差成分を取り出すために、図２の斜線部に示すように、１００ＭＨｚ付近と１００ＭＨｚ±５．７ＭＨｚ付近に通過帯域を持つように設定されている。
【００１８】
そして、このフィルタ部の後段に、乗算器（調整用の乗算手段）４とＢＰＦ５を介して、図４に示した従来の一般的な復調回路（復調手段）、すなわち、ＰＬＬ６、ディエンファシス回路７、およびＬＰＦ８からなる復調回路が接続されており、この復調回路によって、復調信号９が得られるようになっている。ここで、乗算器４の他方の入力には、電圧制御発振器１４からの変調予測信号１５が、遅延線（調整用の遅延手段）１０で遅延した後に与えられるようになっている。なお、これらの乗算器４と遅延線１０は、ＤＴＦ部において変換された周波数を元の周波数（第２中間周波数）に戻すために設けられている。このうち、遅延線１０は、ＤＴＦ部のＢＰＦ３で生じる信号遅延の影響を補償するために設けられている。
【００１９】
また、この受信装置において、予測信号発生回路（予測信号発生手段）は、後述するマルチプレクサ２４からの補間信号２５を入力して予測信号１２を生成する予測信号発生器１１、この予測信号発生器１１によって生成された予測信号１２にエンファシスをかけるプリエンファシス回路１３、およびこのプリエンファシス回路１３からの出力信号をＦＭ変調する電圧制御発振器１４によって構成されている。そして、この電圧制御発信器１４から出力された変調予測信号１５が、前述したように、ＤＴＦ部の乗算器２に入力されるとともに、遅延線１０を介して乗算器４に入力されるようになっている。
【００２０】
一方、この受信装置においては、以上の構成に加え、ＤＴＦ部のトラッキングエラーを検出するためのトラッキングエラー検出回路（検出手段）と、エラーの検出に基づいて映像の補間を行う映像補間回路を備えている。
【００２１】
このうち、トラッキングエラー検出回路は、乗算器２の出力信号の差成分のみを取り出すためのＬＰＦ１６、ＤＴＦ部のＢＰＦ３とは逆に図２の斜線部を阻止帯域とするように設定されたトラップフィルタ（第２のフィルタ手段）１７、およびこのトラップフィルタ１７の出力信号と比較電圧（基準値）１８とを比較する電圧比較器１９を備えている。そして、電圧比較器１９から出力された誤り検出信号２０は、遅延線２１を通って遅延するようになっている。
【００２２】
また、映像補間回路は、前述した復調回路によって得られた復調信号９を遅延させる１Ｈ遅延線（信号遅延手段）２２と、この１Ｈ遅延線２２によって１ライン分だけ遅延した遅延復調信号２３と復調信号９を入力し、遅延線２１で遅延した誤り検出信号２０に基づいて信号９，２３の一方を選択的に出力するマルチプレクサ（選択手段）２４を備える。そして、マルチプレクサ２４から出力された補間信号２５は、この受信装置の出力として取り出される一方で、前述した予測信号発生器１１に入力されるようになっている。
【００２３】
［２．作用］
以上のような構成を有する受信装置の作用は次の通りである。
まず、入力信号である第２中間周波数信号（２ｎｄ  ＩＦ、中心周波数４０２．７ＭＨｚ）１を、ＤＴＦ部の乗算器２の一方の入力に与えるとともに、乗算器２の他方の入力に、予測信号のＦＭ変調波である変調予測信号（中心周波数３０２．７ＭＨｚ、周波数偏移１７ＭＨｚｐ−ｐ）１５を与える。この場合、乗算器２の出力信号の差成分は時間に関わらず、１００ＭＨｚ付近と音声サブキャリアの側波帯である１００ＭＨｚ±５．７ＭＨｚ付近に集中する。
【００２４】
この乗算器２の出力信号を、図２の斜線部を通過帯域とするＢＰＦ３に通過させて、その差成分を取り出す。このＢＰＦ３を通過した差成分を、乗算器４に入力することで、電圧制御発振器１４からの変調予測信号１５を遅延線１０で遅延させた信号と掛け合わせ、後段のＢＰＦ５によって乗算による和成分のみを取り出せば、ＤＴＦを用いたことと等価である。さらに、ＢＰＦ５の出力信号を復調回路のＰＬＬ６によって復調し、ディエンファシス回路７によってその高周波成分を元の状態に戻した後、ＬＰＦ８を通すことにより、復調信号９が得られる。
【００２５】
この受信装置においては、乗算器２の出力信号を、ＢＰＦ３に通過させるだけでなく、トラッキングエラー検出回路のＬＰＦ１６にも通過させて、その差成分のみを取り出す。このＬＰＦ１６の出力信号を、ＤＴＦ部のＢＰＦ３とは逆に図２の斜線部を阻止帯域とするトラップフィルタ１７に入力する。このトラップフィルタ１７の出力信号は、ＤＴＦ部でトラッキングエラーを生じた場合に大きな振幅を持つ。この出力信号を、電圧比較器１９において比較電圧と比較して、トラップフィルタ１７の出力信号の振幅が大きいか否かを検出する。そして、この電圧比較器１９の出力信号を誤り検出信号２０として、遅延線２１で遅延させた後に映像補間回路のマルチプレクサ２４に入力する。
【００２６】
一方、映像補間回路においては、復調信号９を１Ｈ遅延線２２に入力して１ライン分遅延させ、この結果得られた遅延復調信号２３と復調信号９とをマルチプレクサ２４に入力する。マルチプレクサ２４は、遅延線２１で遅延した誤り検出信号２０に基づいて、復調信号９と遅延復調信号２３のどちらを出力するかを決定する。すなわち、誤り検出信号２０が、トラッキングエラーの発生を示す場合には、遅延復調信号２３を選択して、１ライン前の信号で補間する。逆に、誤り検出信号２０が、トラッキングエラーの発生を示さない場合には、復調信号９を選択する。
【００２７】
マルチプレクサ２４から出力した補間信号２５を、受信装置の出力として取り出す一方で、予測信号発生回路の予測信号発生器１１に入力する。予測信号発生器１１は、補間信号２５の色信号を反転させ、約１フレーム遅延させて、予測信号１２を生成する。この予測信号１２に、プリエンファシス回路１３によってエンファシスをかけ、電圧制御発振器１４に入力してＦＭ変調し、変調予測信号１５を得る。
【００２８】
［３．効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る受信装置においては、乗算器２とＢＰＦ３からなるＤＴＦ部でトラッキングエラーが発生した場合に、このトラッキングエラーをトラッキングエラー回路で容易に検出することができる。すなわち、トラップフィルタ１７の出力信号の振幅が大きくなることを利用して、電圧比較器１９において、トラップフィルタ１７の出力信号の電圧と比較電圧とを比較し、トラッキングエラーの発生の有無を誤り検出信号２０に確実に反映させることができる。
【００２９】
また、ＤＴＦ部でトラッキングエラーが発生した場合には、誤り検出信号２０に基づいて、映像補間回路で復調信号９を自動的に補間し、補間信号２５を得ることができる。すなわち、トラッキングエラーが発生した場合には、復調信号９を１ライン前の信号で補間し、その結果得られた補間信号２５を予測信号発生回路に与えることができるため、より誤差の少ない予測信号を生成することができる。したがって、予測信号の誤りに起因する歪みを低減することができるため、ＤＴＦ部に用いるフィルタの帯域幅を狭めてスレッショルド伸張における改善効果を増大することができる。
【００３０】
さらに、この受信装置においては、ＤＴＦ部と復調回路との間に乗算器４と遅延線１０を設けることにより、ＤＴＦ部において変換された周波数を元の周波数（第２中間周波数）に戻すことができるため、ＰＬＬ６、ディエンファシス回路７、およびＬＰＦ８からなる従来の復調回路を利用できるという効果もある。
【００３１】
［４．他の実施の形態］
なお、本発明は、図１に示した形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な形態を実施可能である。例えば、ＤＴＦ部、復調回路、予測信号発生回路、トラッキングエラー回路、映像補間回路等の各部の具体的な構成は適宜変更可能である。
【００３２】
また、前記形態においては、従来の復調回路を利用するために、乗算器４と遅延線１０を設けているが、本発明では、必ずしも従来の復調回路を利用する必要はない。すなわち、本発明では、従来の復調回路の代わりに、ＤＴＦ部で変換された周波数に対応する新規の復調回路を設ける構成も可能であり、この場合には、乗算器４と遅延線１０およびこれらに対応する構成は不要となる。
【００３３】
一方、前記形態の映像補間回路においては、１Ｈ遅延線２２を使用し、トラッキングエラーの検出時に１ライン前の信号（画素）で補間するようにしているが、１Ｈ遅延線２２の代わりにフレームメモリを使用し、１フレーム前の対応部分の画素で補間するようにすることも考えられる。さらに、受信装置内にはトラッキングエラー回路のみを組み込み、別に装置構成された映像補間手段を利用して、映像信号を補間するように構成することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、入力信号と予測信号を入力する乗算手段とその出力信号中の所定周波帯域を通過帯域とする第１のフィルタ手段とによってフィルタ部を構成するとともに、同じ所定周波数帯域を逆に阻止帯域とする第２のフィルタ手段を利用して予測信号の誤りを検出する検出手段を設けることにより、ＤＴＦにおいて発生したトラッキングエラーを検出して、得られた誤り検出信号を映像の補間に利用することができる。その結果、ＤＴＦに用いるフィルタの帯域幅を狭めてスレッショルド伸張における改善効果を増大することができる。
【００３５】
また、以上のようなフィルタ部および検出手段に加えて、誤り検出信号に基づいて復調信号を補間する補間手段を設けることにより、誤り検出信号を利用して映像の補間を効率よく行うことができる。
【００３６】
さらに、以上のようなフィルタ部および検出手段に加えて、フィルタ部において変換された周波数を入力信号の周波数に戻すための調整手段を設けることにより、従来の復調回路をそのままＤＴＦ部の後段に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施の形態に係る受信装置を示すブロック図である。
【図２】図１のＢＰＦ３の通過帯域とトラップフィルタ１７の阻止帯域を示す説明図である。
【図３】ＤＴＦを用いた回路の基本的な構成を示すブロック図である。
【図４】従来の一般的な衛星放送受信機において使用されている一般的な復調回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…第２中間周波数信号
２，４…乗算器
３，５…ＢＰＦ
６…ＰＬＬ
７…ディエンファシス回路
８，１６…ＬＰＦ
９…復調信号
１０，２１…遅延線
１１…予測信号発生器
１２…予測信号
１３…プリエンファシス回路
１４…電圧制御発振器
１５…変調予測信号
１７…トラップフィルタ
１８…基準値
１９…電圧比較器
２０…誤り検出信号
２２…１Ｈ遅延線
２３…遅延復調信号
２４…マルチプレクサ
２５…補間信号
【図１】
0004262323.tif 000002
【図２】
0004262323.tif 000003
【図３】
0004262323.tif 000004
【図４】
0004262323.tif 000005