JP4660005B2 - Interference interference rejection circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
定周期で混信波を適応フィルタにより抽出し、抽出した混信波を用いて、受信波に混入した混信波を除去し、混信波を含まない除去信号を出力する混信妨害波除去回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スポラディックE層などで反射したテレビ放送波に混入している混信波成分を受信信号から除去するには、以下の方法などが用いられていた。すなわち、残留側波帯振幅変調信号を直交同期検波して得られるI相信号(同相信号)とQ相信号(直交信号)のうち、Q相信号には映像の両側波帯信号成分が打ち消しあって存在しないことを利用し、残留側波帯振幅変調信号の両側波帯領域(以降、DSB領域と記載する)に混入した混信波成分については、Q相信号の中から適応フィルタによって混信波成分のみを抽出することが可能であり、さらに、ヒルベルト変換によって位相を+90度または−90度だけ移相することによりI相信号に含まれる混信波成分に対して振幅が同一で位相が180度異なる成分を作成して、両者を加えることにより、打ち消し除去する方法(1)がある(例えば、特開平10−294884号公報の段落0007〜0009参照のこと)。
【0003】
また、残留側波帯振幅変調信号の片側波帯領域(以降、SSB領域と記載する)に混入した混信成分を除去する際には、Q相信号の中から適応フィルタによって一部の映像成分とともに混信成分を抽出し、さらに、ヒルベルト変換によって移相を+90度移相することにより、I相信号に含まれる一部の映像成分および混信波成分に対して振幅が同一で位相が180度異なる成分を作成して両者を加えることにより、打ち消し除去する方法(2)がある。これらの方法(1),(2)を組み合わせて混信波(妨害波)を除去するアルゴリズムを模式的に示しているのが図4である。(11)入力信号から(12)同相信号と(13)直交信号とが得られ、ヒルベルト変換によって得られた(14)変換出力を(12)同相信号に加えて、(15)混信波がキャンセルされた同相信号が得られる。この場合、DSB領域については方法(1)が適用され、SSB領域については方法(2)が適用されたと考えればよい。
【0004】
上述の方法(1),(2)を実現する回路およびその動作について以下で詳しく説明する。方法(1)によると、Q相信号のDSB領域には映像成分が含まれず、混信波成分のみが存在するため、適応フィルタによって逆相で同振幅の混信波成分を作成し、I相信号と加えることにより、混信波成分のみが打ち消し合い除去され、理論的には除去処理による映像成分の欠損は生じないという特徴がある。また、方法(2)によると、Q相信号のSSB領域には映像成分が存在しているため、適応フィルタでは混信成分とともに一部の映像成分も抽出される。したがって、I相成分と加えられる際に前述の一部の映像成分も一緒に打ち消し合い除去される。このようにして失われる映像成分により、映像にゴーストのような歪み(以降、映像歪みと記載する)が生じるという問題がある。
【0005】
図5は、上述のような混信妨害波除去回路の従来例を示すブロック図、図6は、図5の回路の動作を説明するためのタイムチャートである。図5の混信妨害波除去回路10は、制御回路11と、メモリ回路12と、混信波検出回路13と、フィルタ係数算出回路14と、適応帯域フィルタ15(以降、適応BPF15と記載する)と、遅延回路16と、加算器17とを有する。この混信妨害波除去回路10は、受信信号を直交同期検波して復調されるI相およびQ相映像信号と、受信信号から再生された水平および垂直同期信号とを入力し、混信波を除去して除去信号を出力する。これらのことについて、以下でさらに詳しく説明する。
【0006】
上述した混信妨害波除去回路10の各部の機能について説明する。制御回路11は、水平および垂直同期信号を入力し、垂直帰線期間内の所定区間のI相およびQ相映像信号をメモリ回路12に書き込むためのイネーブル信号ENを出力する。このイネーブル信号ENは、例えば、図6の“b”で示されるようなタイミングで出力され、このタイミングに合わせて図6の“a”で示されるようなI相およびQ相映像信号がメモリ回路12に記憶される(図6の“a”の信号とは、例えば、垂直帰線期間内の11番目の水平同期信号で、映像成分や同期成分が含まれない直流信号である)。
【0007】
メモリ回路12は、イネーブル信号ENに従って、I相およびQ相映像信号を記憶する。例えば、上述の部分(図6の“a”)において、I相およびQ相映像信号それぞれの512点のデータがメモリ回路12に記憶される。混信波検出回路13は、メモリ回路12に記憶されたI相およびQ相映像信号のデータを図6の“c”のタイミングで読み出し、混信波の検出処理を行う。この混信波の検出処理においては、I相およびQ相映像信号に対して複素FFT演算を実行してスペクトル成分を算出する。
【0008】
混信波検出回路13は、上述のように算出したスペクトル成分と、予め設定されたしきい値とを比較し、しきい値を超える電力レベルが得られるスペクトル成分を混信波として検出し、その結果をフィルタ係数算出回路14に出力する。上述の場合において、FFTを複素数で演算するのは、残留側波帯変調の下側帯波(搬送波よりも低い周波数部分)の混信波を検出するためである。フィルタ係数算出回路14は、混信波検出回路13から検出結果を受け取り、その検出結果に対応したフィルタ係数を算出して適応BPF15に引き渡す。
【0009】
この場合、フィルタ係数算出回路14は、検出結果を入力し、検出結果が混信波の検出を示している場合には、検出結果に基づいてフィルタ係数を図6の“d”で示されるようなタイミングで算出する。このフィルタ係数は、検出結果が混信波の検出を示している場合には、適応BPF15が混信波を通過させ、かつ、通過させる際に混信波の位相を−90度回転させるようなフィルタ係数であり、検出結果が混信波の検出を示していない場合には、フィルタ係数は全て“0”となる。
【0010】
適応BPF15は、Q相映像信号を入力するとともに、フィルタ係数算出回路14から与えられたフィルタ係数に基づき、自己のフィルタ係数を設定し、そのことにより、Q相映像信号に含まれ、混信波検出回路13によって検出されたQ相混信波を通過させ、かつ、その位相を−90度回転させ、混信波除去用信号PVとして出力する。Q相映像信号は、元来、I相映像信号に対して位相が90度遅れているので、適応BPF15による更なる移相によって、混信波除去用信号PVは、I相映像信号に対して逆相になる。ただし、混信波検出回路13が混信波の検出を示していない場合には、フィルタ係数算出回路14がフィルタ係数を全て“0”とするので、適応BPF15の出力も“0”となる。
【0011】
なお、フィルタ係数算出回路14から適応フィルタへのフィルタ係数の書き出しは、図6の“e”で示されるように、次の垂直帰線期間内に行う。このようなタイミング“e”で行う理由は、フィルタ係数を書き換えている途中では、意図しないフィルタ特性が一時的に形成され、フィルタ出力が乱れる可能性があるためであって、書き換えは、垂直帰線期間のように表示画面に表示されない期間とすべきだからである。遅延回路16は、I相映像信号を入力するとともに、そのI相映像信号に、適応BPF15が信号処理に要する遅延量と同一の遅延量を与え、遅延I相映像信号DIとして出力する。
【0012】
加算器17は、混信波除去用信号PVと遅延I相映像信号DIとを加算し、混信を除去したI相映像信号である除去信号PPとして出力する。ただし、混信波検出回路13が混信波を検出していない場合には、フィルタ係数算出回路14がフィルタ係数を全て“0”とし、適応BPF15の出力が“0”となるので、加算器17への入力は、遅延回路16の出力のみとなり、遅延回路16の出力がそのまま加算器17の出力となる。他方、混信波検出回路13が混信波を検出している場合には、I相映像信号は、遅延回路16によって適応BPF15と同一遅延が与えられるので、加算器17による加算において、混信波を含む映像信号と、逆相混信波とが加算され、混信波と逆相混信波とが打ち消し合い除去され、混信波の除去されたI相映像信号が除去信号として出力される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の混信妨害波除去回路には、以下のような問題がある。すなわち、上述した混信妨害波除去回路は、SSB領域の混信波を除去する際に、映像成分が欠落する問題に対応するために、作成するフィルタ帯域幅をなるべく狭帯域にし、欠落する映像成分を低減している。また、図6の“a”で示される映像信号に基づいて作成されるフィルタ係数は、タイミング“e”以降で使用されるために、この使用までに1フィールド(16.68msec)の遅延がある。他方、混信波の変動周期は、1msec〜数100msec程度であり、上述の1フィールドよりも短い時間で変動する場合がある。したがって、1フィールドの遅延時間内に混信波の特性が変化する可能性があり、混信波の除去が最適に実行されない可能性がある。予め作成するフィルタ特性の帯域幅を一様に広げる考え方もあるが、映像成分の欠落低減には逆行するので好ましくない。
【0014】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、フィルタ特性の帯域幅を一様に広くせずに、混信波が1フィールドよりも短い時間で変動する場合でも混信波を除去でき、ひいては、より高品質な混信波除去映像を提供することができる混信妨害波除去回路を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために、本発明は、混信波が混入した受信波から一定周期で混信波を適応フィルタにより抽出し、抽出した混信波を用いて、受信波に混入した混信波を除去し、混信波を含まない除去信号を出力する混信妨害波除去回路において、前記混信波を抽出する際に、前記混信波除去から漏れて除去信号に含まれている混信波をも合わせて抽出し、前記適応フィルタのフィルタリング特性を再設定する混信波除去制御手段を有する。
【0016】
このような構成によれば、混信波除去から漏れて、混信波が除去信号に残留していたとしても、混信波除去制御手段がこの混信波を検出させ、その検出結果に基づいて、適応フィルタのフィルタリング特性を再設定させるので、除去信号に混入していた混信波も自動的に除去されることになる。
【0017】
そして、本発明の実施の形態において、混信妨害波除去回路20は、混信波除去制御手段として、従来よりも機能を増強した制御回路21と、セレクタ22と、メモリ回路23と、混信波検出回路24とを有し、混信波が混入した受信波のI相およびQ相映像信号から一定周期で混信波を適応フィルタ26により抽出し、抽出した混信波を用いて、受信波に混入した混信波を除去し、混信波を含まない除去信号PPを出力する。その場合、制御回路21の制御の下、除去信号PPを映像信号とともにセレクタ22を介してメモリ回路23に書き込み、混信波検出回路24が混信波を検出する際に、書き込んだ映像信号および除去信号から混信波を合わせ検出し、検出結果からフィルタ係数算出回路25が算出したフィルタ係数に基づき、適応フィルタ26のフィルタリング特性を再設定する。
【0018】
また、本発明は、混信波が混入した受信波から一定周期で混信波を検出する混信波検出手段と、検出した混信波からフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、算出されたフィルタ係数に基づいてフィルタリング特性を設定し、受信波から混信波を抽出する適応フィルタと、適応フィルタが抽出した混信波を用いて、受信波に混入した混信波を除去し、混信波を含まない除去信号を出力する混信妨害波除去回路において、前記混信波検出手段が混信波を検出する際に、前記混信波除去から漏れて除去信号に含まれている混信波をも合わせて検出させ、その検出結果に基づいて、フィルタ係数算出手段と適応フィルタとが協働してフィルタリング特性を再設定するようにさせる混信波除去制御手段を有する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る混信妨害波除去回路の実施の形態を示すブロック図、図2は、映像信号および除去信号を図1のメモリ回路に記憶するタイミングを示すタイミングチャート、図3は、図1で示される混信妨害波除去回路における混信波の除去処理の流れを説明するためのフローチャートである。図1の混信妨害波除去回路20は、受信信号を直交同期検波して復調したベースバンドのI相およびQ相映像信号と、受信信号から再生した水平および垂直同期信号とを入力し、映像信号から混信波を検出し、検出した混信波を映像信号から除去した除去信号を出力するが、この混信波の検出のために、除去信号をフィードバックして参照するように構成している。以下に、これらの機能の詳細について説明する。
【0020】
図1の混信妨害波除去回路20は、制御回路21と、セレクタ22と、メモリ回路23と、混信波検出回路24と、フィルタ係数算出回路25と、適応BPF26と、遅延回路27と、加算器28とから構成されている(なお、これらのうち、フィルタ係数算出回路25と、適応BPF26と、遅延回路27と、加算器28とは図5の従来例のものと実質的に同じであってよい)。制御回路21は、水平および垂直同期信号を入力し、垂直帰線期間の所定区間の信号をメモリ回路23に書き込ませるイネーブル信号ENと、メモリ回路23に書き込ませる信号を切り換えるためのセレクト信号SLとを出力する。
【0021】
セレクタ22は、I相映像信号と、混信波の除去が行われた映像信号である除去信号PPとを入力し、制御回路21からのセレクト信号SLに基づき(図2参照)、どちらかを切り替え出力する。メモリ回路23は、イネーブル信号ENに基づき、I相映像信号と、Q相映像信号と、混信波の除去が行われた後の除去信号PPとを記憶する。混信波検出回路24は、メモリ回路23からI相およびQ相映像信号を読み出し、複素FFT演算を実行してスペクトル成分を算出し、そのスペクトル成分と、予め設定された第1のしきい値とを比較し、第1のしきい値をこえる電力レベルが得られるスペクトル成分を混信波として検出する。
【0022】
ここで、混信波が検出された場合には、メモリ回路23から除去信号PPを読み出し、FFT演算を実行してスペクトル成分を算出し、スペクトル成分と、予め設定した第2のしきい値とを比較し、第2のしきい値を超える電力レベルが得られるスペクトル成分を消え残り混信波として検出する。そこで、消え残り混信波と、1フィールド前の除去すべき混信波の除去混信波情報とを参照し、第1のしきい値やフィルタ帯域幅を変更する。フィルタ係数算出回路25は、混信波検出回路24の検出結果を入力し、フィルタ係数を算出し、適応BPF26に与える。この場合に算出されるフィルタ係数は、検出された混信波を適応BPF26が通過させ、かつ、通過させる混信波の位相を−90度回転させるフィルタ係数である。
【0023】
適応BPF26は、Q相映像信号を入力するとともに、フィルタ係数算出回路25から与えられたフィルタ係数によってフィルタ特性を設定し、その特性によって、入力したQ相映像信号をフィルタリングする。遅延回路27は、I相映像信号を入力するとともに、そのI相映像信号に、適応BPF26が信号処理するのに要する遅延量と同一の遅延量を与え、遅延I相映像信号DIとして出力する。加算器28は、混信波除去用信号PVと遅延I相映像信号DIとを加算し、混信波を除去したI相映像信号である除去信号PPを出力する。ただし、混信波検出回路24が混信波を検出していない場合には、フィルタ係数算出回路25がフィルタ係数を全て“0”とし、適応BPF26の出力が“0”となるので、加算器28への入力は、遅延回路27の出力のみとなり、遅延回路27の出力がそのまま加算器28の出力となる。
【0024】
上述の説明のうち、制御回路21と、セレクタ22と、メモリ回路23の動作について図2を参照してさらに詳しく説明する。図2は、映像信号をメモリ回路に記憶するタイミングを示すタイミングチャートである。図2において、I相映像信号と除去信号PPとは、それぞれセレクタ22の入力端での信号ストリームであり、Q相映像信号は、メモリ回路23の入力端での信号ストリームである。図2において、11Hおよび12Hと記載されているのは、NTSC信号の垂直帰線期間のそれぞれ11番目および12番目の水平同期信号部分である。
【0025】
さらに、図2において、“a”は、I相およびQ相映像信号の11Hの中央部分35.8μsecの信号を示しており、“b”は、除去信号の11Hの中央部分35.8μsecの信号を示している。この部分がメモリ回路23に記憶されるデータである。また、除去信号が水平同期信号周期の約1/2程度遅延しているのは、除去信号が適応BPF26と加算器28との処理時間の合計だけ遅れているからである(セレクタ22の遅延は“0”)。
【0026】
すなわち、適応BPF26が512タップのFIRフィルタ、処理クロック周波数が4倍のカラー搬送波周波数(=14.318MHz)とすると、フィルタの遅延量=512タップ×(1/14.318MHz)=35.8μsecとなり、加算器の遅延量は、サンプリングクロックで10発分程度であるから、加算器の遅延量=10×(1/14.318MHz)=0.7μsecである。したがって、合計の遅延量は、35.8+0.7=36.5μsecとなる。また、上述の“a”は、現時点での映像信号(混信波除去前)であるのに対して、“b”は、1フィールド前の映像信号をもとに算出したフィルタ係数を用いて、現時点での映像信号に対して除去処理をした除去信号PPである。
【0027】
制御回路21は、別途に再生された水平および垂直同期信号を用いて、セレクト信号SLとイネーブル信号ENとを生成する。セレクト信号SLは、I相映像信号と除去信号PP(加算器28からフィードバックされる)とを切り換え選択してメモリ回路23に引き渡すための制御信号であり、その切り替えタイミングは、図2のセレクト信号SLのタイミングで行われる。すなわち、図2で示される例においては、セレクト信号SLがロウレベル(Lレベル)のときはI相信号を、ハイレベル(Hレベル)のときは除去信号PPをそれぞれ選択している。
【0028】
イネーブル信号ENは、メモリ回路23への書き込み動作を許可するための信号であり、その場合の切り替えタイミングは、図2のイネーブル信号ENのタイミングで行われる。すなわち、図2で示される例においては、イネーブル信号ENがロウレベル(Lレベル)のときは書き込み禁止を、ハイレベル(Hレベル)のときは書き込み許可をそれぞれ示している。したがって、セレクタ22は、イネーブル信号ENがHレベルの期間に、セレクト信号SLの状態に従って、I相映像信号または除去信号を切り換え選択して出力する。
【0029】
図2の例の場合、除去信号PPの11Hの“b”部分が入力されている期間のみ、セレクト信号がHレベルであり、この期間のみ除去信号PPが選択される。その他の期間は、セレクタ信号がLレベルであり、I相映像信号が選択される。メモリ回路23はイネーブル信号ENに従って、入力される信号を記憶する。図2の例の場合、イネーブル信号ENがHレベルである“a”,“b”の入力期間においてのみ記憶される。ただし、“a”の入力期間に記憶されるのは、I相およびQ相の複素信号であり、“b”の入力期間に記憶されるのは、除去信号PP(実信号)である。したがって、除去信号の記憶に必要なメモリ容量は、I相およびQ相映像信号の半分でよい。
【0030】
次に、図1で示された混信波検出回路24の動作の詳細について説明する。先ず、2つの処理の内容について説明する。一つは、“混信波検出処理”であり、他の一つは、“消え残り混信波算出処理”である。“混信波検出処理”は、メモリ回路23からI相およびQ相映像信号を読み込み、I相およびQ相映像信号の複素FFT演算を実行してスペクトル成分を算出し、算出したスペクトル成分と、予め設定した第1のしきい値とを比較し、第1のしきい値を超えるスペクトル成分を混信波として検出する。
【0031】
“消え残り混信波算出処理”は、混信波除去処理後に出力される除去信号に存在する混信波を除去する処理のことである。消え残り混信波を厳密に言うと、混信波に対する除去が完全には行われずに消え残った場合と、1フィールド周期の間に新しく発生した場合とがあるが、ここでは、その処理を単に“消え残り混信波算出処理”という。消え残り混信波算出処理は、メモリ回路23から除去信号を読み込み、FFT演算してスペクトル成分を算出し、そのスペクトル成分と、予め設定された第2のしきい値とを比較し、第2のしきい値を超える電力を有するスペクトル成分を消え残り混信波として検出する。 第2のしきい値は、混信波除去後の映像をモニタ画面で観測したときに、消え残り混信波の存在がわかる程度、もしくは、気になる程度の電力レベルなどに設定し、第1のしきい値と同一か、少し大きな値(鈍感方向)とする。
【0032】
次に、図3を参照して、混信波の除去処理の流れについて説明する。先ず、I相およびQ相映像信号を入力し(ステップS60)、上述の“混信波検出処理”を行う(S61)。第1のしきい値、フィルタ帯域幅、変更部分でk回連続して混信波を検出しない場合には初期値に戻す(S62)。そして、混信波が検出されたか否かを判定する(S63)。ステップS63の判定の結果、混信波を検出していない場合には、ステップS612に移行するが、混信波を検出している場合には、除去信号の読み込みと、上述の“消え残り混信波算出処理”とを行う(S64)。
【0033】
上述の除去混信波情報とは、混信波検出処理で検出された混信波の周波数、電力レベル、混信波を検出する際に用いた第1のしきい値、混信波を抽出するためのフィルタ帯域幅の情報であり、混信波の検出結果をフィルタ係数算出回路25へ出力する直前に更新する。ステップS64の後、消え残り混信波があるか否かを判定する(S65)。ステップS65の判定の結果、混信波を検出していない場合には、ステップS612に移行するが、消え残り混信波がある場合には、除去混信波情報を読み込む(S66)。
【0034】
読み込んだ除去混信波情報と、消え残り混信波とを比較し、消え残り混信波が除去混信波情報に含まれているか否かを判定する(S67)。除去混信波情報には、1フィールドの処理において、除去する混信波とされた混信波の情報が保持されているので、両者を比較することによって、その消え残り混信波は、(イ)除去が完全には行われず消え残った混信波(消え残り混信波が除去混信波情報に含まれている)であるか、あるいは、(ロ)1フィールド周期の間に新たに発生した混信波(消え残り混信波が除去混信波情報に含まれていない)であるかを判定する(S67)。
【0035】
上述の判定の結果、(イ)の場合、混信波を除去しようと試みたが、除去できず、消え残り波として検出されたことを意味し、回路の誤動作、同期外れなどの可能性がある。そこで、フィルタ係数の更新を停止するか、場合によっては、0クリアして、保護処理へ移行する。S67の判定の結果、(ロ)の場合、第1のしきい値より小さな混信波が1フィールド周期の期間に電力レベルが増大して第2のしきい値を超えたことを意味している。ここで、第1のしきい値<<第2のしきい値(即ち、第2のしきい値の方が鈍感)としている場合、混信波の変動が回路の追従速度よりも早い状態と判断できる。
【0036】
そこで、第1のしきい値を小さい値に調節し、混信波の電力レベルが低い状態でも検出できるようにする必要があると考えられるが、以下に述べる理由から、混信波除去数が一定値n以上であるか否かを判定する(S68)。判定の結果、SSB領域で除去する混信波の数が一定値n以上である場合、第1のしきい値を小さくすると、SSB領域の混信波を除去することによる映像成分の欠損量が増大し過ぎて映像品質が低下する可能性があるので、第1のしきい値は変更せずに現状を維持し、ステップS612に移行する。
【0037】
ステップS68の判定の結果、除去する混信波の数が一定値n未満の場合、消え残り混信波が除去混信波と隣接しているか否かを判定する(S69)。
ステップS69の判定の結果、隣接している場合、混信波が変動してフィルタ帯域幅よりも広くなり、サイドローブが帯域外に漏洩している可能性がある。この場合、当該混信波を除去するために、フィルタの帯域幅を広げる情報を付加してステップS612に移行する。ステップS69の判定の結果、隣接していない場合、追従速度が遅いと見なして、第1のしきい値の当該混信波部分を敏感方向にシフトし、すなわち、第1のしきい値を小さい値に調節し、混信波の電力レベルが低い状態でも検出できるようにする情報を付加してステップS612に移行する。ステップS612においては、除去混信波情報を更新する。その後、混信波検出回路24は、検出結果をフィルタ係数算出回路25に出力し(S613)、処理は終了か否かを判定し(S614)、終了で無ければ、再び、ステップS60に戻り、処理を繰り返す。
【0038】
【発明の効果】
本発明の混信妨害波除去回路は、以上において説明したように構成されているので、混信波除去から漏れて、混信波が除去信号に残留していたとしても、混信波除去制御手段がこの混信波を検出させ、その検出結果に基づいて、適応フィルタのフィルタリング特性を再設定させるので、除去信号に混入していた混信波も自動的に除去される。したがって、除去信号に混信波がどの程度消え残っているかを把握し、最適な混信波の検出方法に切り換えながら混信波除去性能を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る混信妨害波除去回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】映像信号および除去信号を図1のメモリ回路に記憶するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図3】図1で示される混信妨害波除去回路における混信波の除去処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図4】従来の混信妨害波の除去アルゴリズムを模式的に示した図である。
【図5】混信妨害波除去回路の従来例を示すブロック図である。
【図6】図5の回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
21 制御回路、22 セレクタ、23 メモリ回路、24 混信波検出回路、25 フィルタ係数算出回路、26 適応BPF、27 遅延回路、28 加算器、EN イネーブル信号、SL セレクト信号、PV 混信波除去用信号、DI 遅延I相映像信号、PP 除去信号。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interference jamming wave removing circuit that extracts an interference wave with an adaptive filter at a fixed period, removes the interference wave mixed in a received wave using the extracted interference wave, and outputs a cancellation signal that does not include the interference wave.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following method or the like has been used to remove the interference wave component mixed in the television broadcast wave reflected by the sporadic E layer from the received signal. That is, of the I-phase signal (in-phase signal) and the Q-phase signal (orthogonal signal) obtained by quadrature synchronous detection of the residual sideband amplitude modulation signal, the double-sideband signal component of the image is canceled in the Q-phase signal. The interference wave component mixed in the double sideband region of the residual sideband amplitude modulation signal (hereinafter referred to as the DSB region) is utilized by the adaptive filter from the Q phase signal. It is possible to extract only the component, and furthermore, by shifting the phase by +90 degrees or -90 degrees by the Hilbert transform, the amplitude is the same as that of the interference wave component included in the I-phase signal and the phase is 180 degrees. There is a method (1) of canceling and removing by creating different components and adding both (see, for example, paragraphs 0007 to 0009 of JP-A-10-294484).
[0003]
Further, when removing the interference component mixed in one sideband region (hereinafter referred to as SSB region) of the residual sideband amplitude modulation signal, an adaptive filter together with some video components from the Q phase signal. A component that has the same amplitude and a phase that is 180 degrees different from a part of the video component and the interference wave component included in the I-phase signal by extracting the interference component and further shifting the phase by +90 degrees by the Hilbert transform. There is a method (2) of canceling and removing by adding both of them. FIG. 4 schematically shows an algorithm for removing the interference wave (interference wave) by combining these methods (1) and (2). (11) From the input signal, (12) In-phase signal and (13) Quadrature signal are obtained, (14) The converted output obtained by Hilbert transform is added to (12) In-phase signal, (15) Interference wave An in-phase signal with canceled is obtained. In this case, it can be considered that the method (1) is applied to the DSB region and the method (2) is applied to the SSB region.
[0004]
A circuit for realizing the above-described methods (1) and (2) and its operation will be described in detail below. According to the method (1), since the DSB region of the Q-phase signal does not include the video component and only the interference wave component exists, the adaptive filter generates the interference wave component of the opposite phase and the same amplitude, and the I-phase signal and In addition, only the interference wave component is canceled out and removed, and theoretically, there is a feature that the loss of the video component due to the removal processing does not occur. Further, according to the method (2), since the video component exists in the SSB region of the Q-phase signal, the adaptive filter extracts a part of the video component together with the interference component. Therefore, when added with the I-phase component, the above-mentioned part of the video component is also canceled and removed together. There is a problem that the image component lost in this way causes a ghost-like distortion (hereinafter referred to as image distortion) in the image.
[0005]
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example of the interference jamming wave elimination circuit as described above, and FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 5 includes a control circuit 11, a
[0006]
The function of each part of the above-described interference jamming
[0007]
The
[0008]
The interference
[0009]
In this case, the filter
[0010]
The
[0011]
Note that the filter coefficient is written from the filter
[0012]
The
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional interference jamming wave elimination circuit described above has the following problems. In other words, the above-described interference jamming wave removing circuit reduces the filter bandwidth to be created as much as possible in order to deal with the problem of missing video components when removing the SSB domain interference waves. Reduced. Also, since the filter coefficient created based on the video signal indicated by “a” in FIG. 6 is used after timing “e”, there is a delay of one field (16.68 msec) until this use. . On the other hand, the fluctuation period of the interference wave is about 1 msec to several 100 msec, and may fluctuate in a shorter time than the above-mentioned one field. Therefore, the characteristics of the interference wave may change within the delay time of one field, and the interference wave removal may not be optimally executed. Although there is a way to uniformly widen the bandwidth of the filter characteristics created in advance, it is not preferable because it goes backwards in reducing missing video components.
[0014]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. Even when the interference wave fluctuates in a time shorter than one field without uniformly widening the bandwidth of the filter characteristic, the interference wave is not generated. An object of the present invention is to provide an interference jamming wave elimination circuit that can eliminate the interference wave and thus can provide a higher quality interference wave elimination video.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention extracts an interference wave from the received wave mixed with the interference wave at a fixed period by an adaptive filter, and uses the extracted interference wave to remove the interference wave mixed in the received wave. In the interference jamming wave removal circuit that outputs a cancellation signal that does not include the interference wave, when the interference wave is extracted, the interference wave that leaks from the interference wave removal and is included in the cancellation signal is also extracted. , And interference wave rejection control means for resetting the filtering characteristics of the adaptive filter.
[0016]
According to such a configuration, even if the interference wave leaks from the interference wave removal and remains in the cancellation signal, the interference wave elimination control means detects the interference wave, and based on the detection result, the adaptive filter Therefore, the interference wave mixed in the removal signal is automatically removed.
[0017]
In the embodiment of the present invention, the interference jamming
[0018]
Further, the present invention provides an interference wave detecting means for detecting an interference wave at a constant period from a received wave mixed with the interference wave, a filter coefficient calculating means for calculating a filter coefficient from the detected interference wave, and a calculated filter coefficient. Filtering characteristics are set based on the adaptive filter that extracts the interference wave from the received wave, and the interference wave that is extracted by the adaptive filter is used to remove the interference wave mixed in the received wave, and a cancellation signal that does not include the interference wave. In the interference interference wave removal circuit to be output, when the interference wave detection means detects the interference wave, the interference wave leaking from the interference wave removal and detecting the interference wave included in the removal signal are also detected. Based on this, the filter coefficient calculation means and the adaptive filter have interference wave removal control means for resetting the filtering characteristics in cooperation.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an interference jamming wave removing circuit according to the present invention, FIG. 2 is a timing chart showing timings of storing a video signal and a removal signal in the memory circuit of FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining a flow of interference wave removal processing in an interference interference wave removal circuit shown in FIG. 1. FIG. 1 receives a baseband I-phase and Q-phase video signal demodulated by quadrature synchronous detection and a horizontal and vertical synchronization signal reproduced from the received signal, and receives the video signal. The interference signal is detected from the image signal, and a cancellation signal obtained by removing the detected interference signal from the video signal is output. For detection of the interference signal, the cancellation signal is fed back and referred to. Details of these functions will be described below.
[0020]
1 includes a
[0021]
The
[0022]
Here, when an interference wave is detected, the removal signal PP is read from the
[0023]
The
[0024]
Of the above description, the operations of the
[0025]
Further, in FIG. 2, “a” indicates a signal of the central portion 35.8 μsec of the 11H of the I-phase and Q-phase video signals, and “b” indicates a signal of the central portion 35.8 μsec of the 11H of the removal signal. Is shown. This portion is data stored in the
[0026]
That is, if the
[0027]
The
[0028]
The enable signal EN is a signal for permitting a write operation to the
[0029]
In the case of the example of FIG. 2, the select signal is at the H level only during the period when the “b” portion of 11H of the removal signal PP is input, and the removal signal PP is selected only during this period. In other periods, the selector signal is at the L level and the I-phase video signal is selected. The
[0030]
Next, details of the operation of the interference
[0031]
The “erasure remaining interference wave calculation process” is a process for removing an interference wave present in a removal signal output after the interference wave removal process. Strictly speaking, the interference wave that remains undisappeared may be a case where the interference wave is not completely eliminated and remains disappeared, or a case where it newly occurs during one field period. This is called “disappearance remaining interference wave calculation processing”. In the non-remaining interference wave calculation process, the removal signal is read from the
[0032]
Next, the flow of interference wave removal processing will be described with reference to FIG. First, I-phase and Q-phase video signals are input (step S60), and the above-described "interference wave detection process" is performed (S61). When the interference signal is not detected k times continuously at the first threshold value, the filter bandwidth, and the changed portion, the initial value is returned (S62). Then, it is determined whether or not an interference wave is detected (S63). If no interference wave is detected as a result of the determination in step S63, the process proceeds to step S612. However, if an interference wave is detected, the removal signal is read and the above-described “disappearance remaining interference wave calculation” is performed. Process "is performed (S64).
[0033]
The above-described cancellation interference information includes the frequency, power level, and first threshold value used for detecting the interference wave detected by the interference detection processing, and a filter band for extracting the interference wave. The width information is updated immediately before the detection result of the interference wave is output to the filter
[0034]
The read cancellation interference wave information is compared with the remaining interference signal, and it is determined whether the cancellation interference signal is included in the cancellation interference wave information (S67). Since the information on the interference wave that has been regarded as the interference wave to be removed is retained in the processing of one field, the cancellation interference wave information is obtained by comparing the two, so that the remaining interference wave is (i) removed. Interference waves that have not been completely performed and have disappeared (disappearance interference signals are included in the removal interference signal information), or (b) Interference waves newly generated during one field period (disappearances remaining) It is determined whether the interference wave is not included in the removed interference wave information (S67).
[0035]
As a result of the above determination, in the case of (a), an attempt was made to remove the interference wave, but it could not be removed, and it was detected as an unerased wave, possibly causing malfunction of the circuit, loss of synchronization, etc. . Therefore, the updating of the filter coefficient is stopped or, in some cases, 0 is cleared and the process proceeds to the protection process. As a result of the determination in S67, in the case of (b), an interference wave smaller than the first threshold means that the power level has increased and exceeded the second threshold during the period of one field period. . Here, when the first threshold value << the second threshold value (that is, the second threshold value is less sensitive), it is determined that the fluctuation of the interference wave is faster than the circuit tracking speed. it can.
[0036]
Therefore, it is considered necessary to adjust the first threshold value to a small value so that it can be detected even when the power level of the interference wave is low. For the reasons described below, the interference wave removal number is a constant value. It is determined whether it is n or more (S68). As a result of the determination, if the number of interference waves to be removed in the SSB area is equal to or greater than a predetermined value n, reducing the first threshold value increases the amount of video component loss due to the elimination of interference waves in the SSB area. Since there is a possibility that the video quality is deteriorated too much, the first threshold value is not changed and the current state is maintained, and the process proceeds to step S612.
[0037]
If the number of interference waves to be removed is less than the predetermined value n as a result of the determination in step S68, it is determined whether or not the remaining interference wave is adjacent to the removed interference wave (S69).
As a result of the determination in step S69, if adjacent, the interference wave fluctuates and becomes wider than the filter bandwidth, and there is a possibility that the side lobe leaks out of the band. In this case, in order to remove the interference wave, information for expanding the bandwidth of the filter is added, and the process proceeds to step S612. If the result of determination in step S69 is that they are not adjacent to each other, it is assumed that the follow-up speed is slow, and the interference signal portion of the first threshold value is shifted in the sensitive direction, that is, the first threshold value is decreased. Information is added to enable detection even when the power level of the interference wave is low, and the process proceeds to step S612. In step S612, the removed interference wave information is updated. Thereafter, the
[0038]
【The invention's effect】
Since the interference jamming wave elimination circuit of the present invention is configured as described above, even if the interference wave leaks from the interference wave elimination and the interference wave remains in the cancellation signal, the interference wave elimination control means performs this interference wave interference. Since the wave is detected and the filtering characteristic of the adaptive filter is reset based on the detection result, the interference wave mixed in the removal signal is automatically removed. Therefore, there is an effect that it is possible to improve the interference wave removal performance while grasping how much the interference wave remains in the removal signal and switching to the optimum interference wave detection method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an interference jamming wave removing circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing timings for storing a video signal and a removal signal in the memory circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart for explaining a flow of interference wave removal processing in the interference interference wave removal circuit shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram schematically showing a conventional interference jamming removal algorithm.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example of an interference jamming wave removing circuit.
6 is a time chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
21 control circuit, 22 selector, 23 memory circuit, 24 interference signal detection circuit, 25 filter coefficient calculation circuit, 26 adaptive BPF, 27 delay circuit, 28 adder, EN enable signal, SL select signal, PV interference signal removal signal, DI Delayed I-phase video signal, PP removal signal.
Claims (2)
前記混信波検出手段による検出結果に基づいてフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、
前記フィルタ係数に基づいてフィルタ特性を設定する適応フィルタにより、前記Q相映像信号に含まれる前記混信波を通過させるとともに、該通過した前記混信波の位相を回転させて前記I相映像信号と比較して位相が180度異なる混信波除去用信号を出力し、遅延回路により、前記適応フィルタのフィルタリング及び前記位相の回転に要する遅延量を前記I相映像信号に与えて遅延I相映像信号を出力し、加算器により、前記混信波除去用信号と前記遅延I相映像信号とを加算して除去信号を出力する混信波除去手段と、
前記混信波除去手段から出力された除去信号がフィードバックされ、該フィードバックされた前記除去信号を前記複素FFT演算でスペクトル成分を算出し、該スペクトル成分と予め設定された第2のしきい値とを比較し、該第2のしきい値を超えるスペクトル成分を消え残り混信波として検出する消え残り混信波算出手段と
を有し、
前記消え残り混信波算出手段により消え残り混信波が検出された場合、
前記混信波除去手段は、前記適応フィルタが、前記混信波検出手段及び前記消え残り混信波算出手段による検出結果に基づいて、前記フィルタ係数算出手段により再度算出されたフィルタ係数からフィルタ特性を再設定し、前記除去信号から消え残り混信波を除去することを特徴とする混信妨害波除去回路。A spectrum component is calculated by complex FFT calculation of the I-phase video signal and the Q-phase video signal, the calculated spectrum component is compared with a preset first threshold value, and the spectrum exceeds the first threshold value. An interference wave detecting means for detecting the component as an interference wave;
Filter coefficient calculating means for calculating a filter coefficient based on a detection result by the interference signal detecting means;
An adaptive filter that sets a filter characteristic based on the filter coefficient allows the interference wave included in the Q-phase video signal to pass through and rotates the phase of the passed interference wave to compare with the I-phase video signal. Then, a signal for removing interference signals having a phase difference of 180 degrees is output, and a delay circuit gives the delay amount required for filtering of the adaptive filter and rotation of the phase to the I-phase video signal to output a delayed I-phase video signal. An interference wave removing means for adding the interference wave removing signal and the delayed I-phase video signal and outputting a removal signal by an adder ;
The cancellation signal output from the interference wave cancellation means is fed back , the spectral component of the feedback signal is calculated by the complex FFT operation, and the spectral component and a preset second threshold value are obtained. comparison, it possesses the unerased interference wave calculating means for detecting a remaining interference wave disappears spectral components above said second threshold,
When an erasure residual interference wave is detected by the erasure residual interference wave calculation means,
The interference wave removing means resets the filter characteristics from the filter coefficient calculated again by the filter coefficient calculating means based on the detection results of the interference wave detecting means and the non-corresponding interference wave calculating means. An interference jamming wave removing circuit that eliminates the remaining interference wave from the cancellation signal .
前記混信波除去手段で除去する混信波の数が所定値未満の場合に消え残り混信波が除去混信波と隣接しているか否かを判定し、隣接していない場合は、前記第1のしきい値を該第1のしきい値より小さい値に調節することを特徴とする混信妨害波除去回路。In the interference interference elimination circuit according to claim 1,
When the number of interference waves to be removed by the interference wave removing means is less than a predetermined value, it is determined whether or not the remaining interference wave is adjacent to the removed interference wave. An interference interference elimination circuit characterized by adjusting a threshold value to a value smaller than the first threshold value.
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