JPH0276305A - Fm modulator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the reduction effect against visual disturbance by resetting and rearranging phases of carriers synchronously with a video signal. CONSTITUTION:A video signal inputted from an input terminal 16 is inputted to a synchronizing separator circuit 17 and an emphasis circuit 18 and given further to a voltage controlled frequency oscillator (VCO) 19 via an adder 20, FM-modulated and outputted from an output terminal 21. Then an output of the synchronizing separator circuit 17 is retarded by a delay circuit 22 in a proper timing to control a gate circuit 23. Moreover, the output of the synchronizing separator circuit 17 is given further to an H lock PLL circuit 24 to generate a clock in phase-lock to the video signal. It is required to select the clock frequency as the same frequency as that of a carrier of the signal subject to frequency modulation. Furthermore, the phase of the H lock clock and the phase of the output of the VCO 19 are compared by a phase comparator 25, the resulting signal is given to the VCO 19 through a low pass filter 26. As a result, the FM carrier is reset synchronously with the video signal and the phase is arranged.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像信号のような周期性を持った信号を記録、
伝送するＦ　Ｍｊ！：！Ｍ１方式のモアレ干渉による妨
害を低減する方式に関するものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention records signals with periodicity such as video signals,
Transmit F Mj! :! The present invention relates to a method for reducing interference caused by moiré interference in the M1 method.

従来の技術 従来映像信号などを変調して伝送するＶＴＲや放送方式
にＦＭｆ：ｌｌ系がよく用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, the FMf:ll system is often used in VTRs and broadcast systems that modulate and transmit video signals.

発明が解決しようとする課題 ＦＭ変調による伝送系ではよく知られているように高い
変調度で変調を行った場合復調時、復調信号にモアレ干
渉と呼ばれる妨害信号を生ずる。Problems to be Solved by the Invention As is well known in transmission systems using FM modulation, when modulation is performed with a high degree of modulation, an interference signal called moiré interference occurs in the demodulated signal during demodulation.

このモアレ干渉は映像信号に対し歪みをもたらす上に雑
音のように時間とともに変動するため視覚的に顕著な妨
害となり、また変動はＩ　ＤＴＶなどの画像の動きを検
出する方式に誤動作を起こさせるなどＦＭ変・復調系を
用いて映像信号を伝送する時の大きな問題点となってい
た。また従来この妨害を軽減する手段として、時開昭和
６１−２４７１０９などにあるように復調時キャンセル
する方法が提案されているが復調側で行うため大きな効
果が得られていない。This moiré interference not only causes distortion in the video signal but also fluctuates over time like noise, causing a noticeable visual disturbance.Furthermore, the fluctuations can cause malfunctions in methods for detecting image movement, such as in IDTVs. This has been a major problem when transmitting video signals using an FM modulation/demodulation system. Conventionally, as a means to reduce this interference, a method of canceling during demodulation has been proposed, such as in Jikai 61-247109, but since it is carried out on the demodulation side, great effects have not been obtained.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のＦＭ変調器では周期
性のある映像信号などに同期した間隔で一定周期ごとに
ＦＭキャリアの位相を揃え直す位相調整の回路を取り付
けた電圧制御周波数発振器（以下■Ｃ○）でＦＭ変調を
行っている。この位相調整の回路は簡単には水平同期分
Ｍ回路とその出力パルスを遅延したのち前記■ＣＯを強
制的にリセットすることにより実現できる。また水平同
期期間にロックした連続波（Ｈロックのクロνり）をあ
らかじめ作りこのＨロックのクロックと前記■Ｃｏの出
力を前記遅延した水平同期分離回路の出力パルスに応じ
た時刻に序々に位相比較しｖＣＯにフィードバンクする
ことにより実現することもできる。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the FM modulator of the present invention is equipped with a phase adjustment circuit that re-aligns the phase of the FM carrier at regular intervals in synchronization with periodic video signals, etc. FM modulation is performed using a voltage controlled frequency oscillator (hereinafter referred to as ■C○). This phase adjustment circuit can be easily realized by delaying the horizontal synchronization M circuit and its output pulse, and then forcibly resetting the above-mentioned CO. In addition, a continuous wave (H-lock clock) locked in the horizontal synchronization period is created in advance, and the phase of this H-lock clock and the output of the ■Co are gradually adjusted at times corresponding to the output pulses of the delayed horizontal synchronization separation circuit. This can also be achieved by comparing and feeding the data to vCO.

作用 上記のように構成されたＦＭ変調器にて周期性のある映
像信号の変調を行った場合妨害電波として現れるモアレ
干渉はその位相が水平期間ごとに同一の位相となり変動
しないため視覚的に妨害が軽減される。この点について
さらに説明する。Effect When a periodic video signal is modulated using the FM modulator configured as described above, the moiré interference that appears as interfering radio waves is a visual disturbance because its phase remains the same for each horizontal period and does not vary. is reduced. This point will be further explained.

通常キャリア角周波数ωＣのＦＭ変調器に角周波数ωＳ
の変調波が入力されると変調器出力ｆ　（ｔ）°は映像
信号の第１ラインの始めを１＝０としてｆ　（ｔ）Ｊ　
６Ｃｏｓ　ωｃ　ｔ ÷’＋　　［Ｃｏ５（ωＣ＋ωｓ）ｔ　−Ｃｏｓ（ωＣ
−ωｓ）ｔ］すＪ２　　　ＥＣｏｓ（ωＣ÷２ω５ａｔ
−Ｃｏｓ（ωｃ−２ωＳ）【１＋Ｊ、　　　［Ｃｏ５（
ωｃ＋３ω５）ｔ−Ｃｏｓ（ωＣ〜３ωｓ）ｔコ＋１１
φ・醤 （Ｊ、、Ｊ２．Ｊ３第１種ＢＥＳＳＥＬ関数）で表され
る。一方策２ラインの始めを１＝０として改めて第２ラ
インの変調器出力ｒ　（ｔ）はを同様に表してみると、
変調波は水平相関がある場合第１ラインと同位相で始ま
るが、変調器のｖＣＯは連続して動作し続けているので
第２ラインの始めでは位相角はＯにあらず従って変調器
出力ｆ　（ｔ）は変調器の初期位相ψとすると ｒ　（ｔ）＝ＪａＣｏｓ（ωｃｔ＋ψ）＋Ｊ、　　［Ｃ
ｏｓ　（（ａ＋ｃ＋ωｓ）ｔ＋ψ）−Ｃｏｓ（（ωＣ−
ωｓ）ｔ＋ψ）］ ＋Ｊ２［Ｃｏｓ　（（ωｃ＋２ωｓ）ｔ＋ψ）＋Ｃｏ５
（（ωｃ−２ωｓ）Ｌ＋ψ）］＋Ｊ３　　（Ｃｏｓ　　
（（ωｃ＋３ωｓ）ｔ＋ψ　）−Ｃｏｓ（（ωｃ−３ω
ｓ）ｔ＋ψ）］＋　　−”’・ で表され、第２ライン以降は不定な位相角ψを常に持っ
たこのような形で表される。従って相関のある変調信号
を変調しているにもかかわらず変調をうけた信号は不定
な位相角ψの分だけ相関のない形になってしまう。一方
復調器で再生されるときのモアレ干渉の妨害は上記の各
成分のいずれかが、あるいは復調器の構成によっては２
週倍されたキャリアの上記に相当する各成分のいずれか
が、何らかの理由で漏れてくるのであるから復調信号が
各ラインで相関があるにもかかわらず不定な位相角ψΦ
分だけ相関のない妨害信号が混入することになる。この
妨害信号の漏れは時間とともにノイズのように変動する
ためさらに視覚的には有害なものとなっている。Normally, an angular frequency ωS is applied to an FM modulator with a carrier angular frequency ωC.
When a modulated wave of
6Cos ωc t ÷'+ [Co5(ωC+ωs)t −Cos(ωC
−ωs)t]suJ2 ECos(ωC÷2ω5at
-Cos(ωc-2ωS)[1+J, [Co5(
ωc+3ω5)t-Cos(ωC~3ωs)tco+11
It is expressed as φ・sauce (J,, J2.J3 first type BESSEL function). On the other hand, if we assume that the beginning of the second line is 1=0 and then express the modulator output r(t) of the second line in the same way,
If there is horizontal correlation, the modulated wave starts in the same phase as the first line, but since the modulator's vCO continues to operate, the phase angle is not at O at the beginning of the second line, so the modulator output f (t) is the initial phase ψ of the modulator, then r (t) = JaCos (ωct + ψ) + J, [C
os ((a+c+ωs)t+ψ)−Cos((ωC−
ωs)t+ψ)] +J2[Cos ((ωc+2ωs)t+ψ)+Co5
((ωc−2ωs)L+ψ)]+J3 (Cos
((ωc+3ωs)t+ψ)−Cos((ωc−3ω
s)t+ψ)]+ −”'・ From the second line onwards, the phase angle is always indeterminate. Therefore, even if correlated modulation signals are modulated, Regardless, the modulated signal becomes uncorrelated due to the undefined phase angle ψ.On the other hand, moiré interference when reproduced by a demodulator is caused by any of the above components or by demodulation. 2 depending on the configuration of the vessel
Any of the above-mentioned components of the multiplied carrier leaks for some reason, so the phase angle ψΦ is unstable even though the demodulated signal has a correlation on each line.
Therefore, uncorrelated interference signals will be mixed in. This leakage of the interfering signal fluctuates like noise over time, making it even more visually harmful.

ところで本発明では映像信号に同期してキャリアの位相
をリセットし揃え直すため、上記の不確定な位相角ψは
毎回Ｏとすることができる。すなわち水平相関のある映
像信号を変調する時は各上下側帯波の位相も含めて水平
相関のある変調信号を得ることができ、その結果復調時
の妨害も水平相関のある変動のないものとなる。By the way, in the present invention, the phase of the carrier is reset and realigned in synchronization with the video signal, so the above-mentioned uncertain phase angle ψ can be set to O each time. In other words, when modulating a video signal with horizontal correlation, it is possible to obtain a modulated signal with horizontal correlation, including the phase of each upper and lower sideband, and as a result, the interference during demodulation is free from fluctuations with horizontal correlation. .

またさらに通常モアレ干渉と呼ばれている以外の妨害と
してキャリアリークがあるがこれも同様に位相が映像信
号にロックしているため同様に視覚的な妨害の低減効果
を得ることができる。Furthermore, there is carrier leak as an interference other than what is usually called moiré interference, but since the phase is similarly locked to the video signal, it is possible to similarly obtain the effect of reducing visual interference.

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図において入力端子１より入力された映像信
号は同期分離回路２及びエンファシス回路３に入力され
さらにｖＣＯ４に与えられＦＭ変調され出力端子５より
出力される。一方同期分離回路２の出力は第２図（Ｂ）
に示すが遅延回路２で適当なタイミング例えば第２図（
Ｃ）に示す部分まで遅らせ、さらに第１図の４のｖＣＯ
のリセット端子７に入力される。ｖＣＯ４の出力はリセ
ットにより一度発振を停止ののち再スタートするためリ
セットの度に第２図（Ｄ）に示すように同じ位相で始ま
る。即ち同期分離回路が水平同期分離回路であれば映像
信号の水平周期ごとに同一の位相でＦＭキャリアが始ま
る。また同期分離回路が垂直同期分離回路であれば映像
信号の垂直周期ごとに同一の位相でＦＭキャリアが始ま
る。このリセットのタイミングは伝送する画像に対する
影響を避けるため上記遅延回路を調整して水平帰線期間
か垂直帰線期間の間に選ぶとよい、また復調時にリセッ
トの部分をミューティングすることも有効である。EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a video signal inputted from an input terminal 1 is inputted to a sync separation circuit 2 and an emphasis circuit 3, and further applied to a vCO4, subjected to FM modulation, and outputted from an output terminal 5. On the other hand, the output of the synchronous separation circuit 2 is shown in Fig. 2 (B).
The delay circuit 2 is shown in FIG.
Delay to the part shown in C), and further increase the vCO of 4 in Figure 1.
It is input to the reset terminal 7 of the. Since the output of vCO4 stops oscillation once due to reset and then restarts, the output starts with the same phase as shown in FIG. 2(D) every time there is a reset. That is, if the synchronization separation circuit is a horizontal synchronization separation circuit, the FM carrier starts at the same phase every horizontal period of the video signal. Further, if the synchronization separation circuit is a vertical synchronization separation circuit, the FM carrier starts at the same phase every vertical period of the video signal. The timing of this reset should be selected between the horizontal retrace period or the vertical retrace period by adjusting the delay circuit described above to avoid any effect on the transmitted image.It is also effective to mute the reset portion during demodulation. be.

第３図は第１図の実施例中のｖＣＯ４の具体的な構成例
である。２個のトランジスタ８．９をくみあわせたマル
チバイブレータの時定数を決める抵抗１０．１１に与え
る入力端子１２の電圧を変化させることにより周波、数
を変化させるｖＣＯの一般的な構成方法であり、出力端
子１３を持っている。一方リセット端子１４より入力さ
れたリセットパルスはダイオード１５により片隅のトラ
ンジスタ９を強制的にオフさせ再び一定の位相で発振を
始めるリセット動作を可能としている。FIG. 3 shows a specific example of the configuration of vCO4 in the embodiment shown in FIG. This is a general method of configuring a vCO in which the frequency and number are changed by changing the voltage at the input terminal 12 applied to the resistor 10.11, which determines the time constant of a multivibrator made up of two transistors 8.9. It has an output terminal 13. On the other hand, a reset pulse inputted from the reset terminal 14 enables a reset operation in which the transistor 9 at one corner is forcibly turned off by the diode 15 and oscillation starts again at a constant phase.

第４図は本発明の別の実施例を示している。第４図にお
いて入力端子１６より入力された第５図（Ａ）の映像信
号は同期分離回路１７及びエンファシス回路１８に入力
されさらにｖＣＯ１９に加算器２０を通して与えられＦ
Ｍ変調されて出力端子２１より出力される。一方同期分
離回路１７の出力は第５図（Ｂ）に示す遅延回路２２で
適当なタイミング例えば第５図（Ｃ）に示す部分まで遅
らせ、さらに第４図のゲート回路２３を制御する。また
同期分離回路１７の出力はさらにＨロックＰＬＬ回路２
４にあたえられ映像信号に位相ロックしたクロックを作
り出す、このクロックの周波数はＦＭする信号のキャリ
アと同一周波数に選んでおく必要がある。さらに上記Ｈ
ロックのクロックと前記ＶＣＯ１９の出力は位相比較器
２５で位相比較され低域通過フィルター２６通った後前
記ゲート回路２３を通過して、加算器２０を介してｖＣ
Ｏ１９に与えられる。すなわちこの部分はゲート回路２
４が開いている間だけ間欠的にではあるがＨロックＰＬ
Ｌ２３のクロックとＶＣＯ１９出力を位相同期させるＰ
ＬＬの動作をするものであり、結果として先の実施例の
ように映像信号に同期してＦＭキャリアをリセットし第
５図（Ｄ）のように位相を揃えることができる。このよ
うな構成を用いると先の実施例のように一瞬にして位相
を揃えるのと違い第６図に示すように第６図（Ａ）に示
すゲート期間の間に第６図（Ｂ）に示したＨロックＰＬ
Ｌ第４図の２４の出力と位相比較されながら第６図（Ｃ
）に示すように位相を序々に変化させながら位相が揃う
ため、復調したときリセット時の不連続性がなくなりス
パイクなどの発生を避けることができる。FIG. 4 shows another embodiment of the invention. In FIG. 4, the video signal of FIG. 5(A) inputted from the input terminal 16 is inputted to the sync separation circuit 17 and the emphasis circuit 18, and is further applied to the vCO 19 through the adder 20.
The signal is M-modulated and output from the output terminal 21. On the other hand, the output of the synchronization separation circuit 17 is delayed by a delay circuit 22 shown in FIG. 5(B) to an appropriate timing, for example, to the portion shown in FIG. 5(C), and further controls the gate circuit 23 of FIG. 4. Further, the output of the synchronous separation circuit 17 is further transmitted to the H-lock PLL circuit 2.
4 to create a clock that is phase-locked to the video signal.The frequency of this clock must be selected to be the same frequency as the carrier of the FM signal. Furthermore, the above H
The lock clock and the output of the VCO 19 are phase-compared in a phase comparator 25, passed through a low-pass filter 26, passed through the gate circuit 23, and then passed through an adder 20 to the VCO 19.
Given to O19. In other words, this part is gate circuit 2
H lock PL only intermittently while 4 is open
P to synchronize the phase of L23 clock and VCO19 output
As a result, as in the previous embodiment, the FM carrier can be reset in synchronization with the video signal and the phases can be aligned as shown in FIG. 5(D). When such a configuration is used, unlike the previous embodiment in which the phases are aligned instantly, as shown in FIG. 6, during the gate period shown in FIG. 6(A), the phase shown in FIG. H lock PL shown
Figure 6 (C
), the phases are aligned while changing the phase gradually, so there is no discontinuity at reset when demodulating, and the occurrence of spikes can be avoided.

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によるとＦＭ変調器にて
周期性のある映像信号の変調を行った場合妨害波として
現れるモアレ干渉はその位相が水平期間ごとに同一の一
定の位相となるために視覚的な低減効果がある。これは
復調時、復調器からもれる全てのＦＭ側帯波について位
相が確定するためで従って通常論議される第２下側波（
Ｊ２）以外のＪ４．Ｊ４．Ｊ、などにより起こる妨害に
も効果があり視覚的に軽減される。またさらに通常モア
レ干渉と呼ばれている以外の妨害としてキャリアリーク
（Ｊｏ）があるがこれも同様に位相が映像信号にロック
するため先のモアレ干渉の場合と同様に視覚的な妨害の
低減効果を得ることができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when a periodic video signal is modulated by an FM modulator, the moiré interference that appears as an interference wave has a constant phase that is the same for each horizontal period. This has a visual reduction effect. This is because the phase of all FM sidebands leaking from the demodulator is determined during demodulation, and therefore the second lower sideband (
J4 other than J2). J4. It is also effective against disturbances caused by J, etc., and is visually reduced. Furthermore, there is carrier leak (Jo) as an interference other than what is usually called moire interference, but this also has the same effect on reducing visual interference as the phase locks to the video signal, similar to the case of moire interference. can be obtained.

またＩ　ＤＴＶや高品位ＴＶの伝送にＦＭ伝送系を用い
た時、伝送の受信端末側で時間軸方向の画素のレベル変
化を比較して動き部分の検出を行う伝送方式ではモアレ
干渉による妨害が動き部分の検出を誤動作させるという
問題があったが本発明によるＦＭ変・復調系を用いると
モアレ干渉成分の位相が一定となるため変化せず動画の
検出に誤動作を生じさせず伝送することができるなど本
発明を用いると簡単な構成でモアレ干渉やキャリアリー
クがほとんど視覚的にでない高画質の伝送系・ＶＴＲな
どが構成可能となる。Furthermore, when an FM transmission system is used to transmit IDTV or high-definition TV, the transmission method that detects moving parts by comparing pixel level changes in the time axis direction on the receiving terminal side causes interference due to moiré interference. There was a problem that the detection of moving parts would malfunction, but when the FM modulation/demodulation system according to the present invention is used, the phase of the moiré interference component remains constant, so it is possible to transmit the moving image without causing any malfunction in the detection of the moving image. By using the present invention, it is possible to construct a high-quality transmission system, VTR, etc. with a simple configuration in which moiré interference and carrier leakage are hardly visible.

また第２の実施例ではキャリア位相を揃える時急激な変
化が起こらず復調時にスパイクなどのモアレとは別の妨
害を出さない効果がある。Further, in the second embodiment, no sudden change occurs when the carrier phases are aligned, and there is an effect that no interference other than moiré such as spikes is generated during demodulation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明のＦＭ変調器の構成図、第２図は第１図
の実施例のタイミングを示す各部の波形図、第３図は第
１図の実施例の■ＣＯの構成図、第４図は本発明の第２
の実施例の構成図、第５図２．１７・・・・・・同期分
離回路、３，１８・・・・・・エンファシス回路、４．
１９・・・・・・ｖＣＯ１６，２２・・・・・・遅延回
路、８．９・・・・・・トランジスタ、２０・・・・・
・加算器、２３・・・・・・ゲート回路、２４・・・・
・・１４０ツク６一−−逼ｇ呂瓦５ 第１図 ′Ｉ＆２ｒＩＡ （Ｄ）　　　＝＝＝＝＝＝＝＝「ｖｌ　　　丈＝＝＝＝
＝：ｙ「１　　　撃＝＝三＝＝コｎ■第３図 ＩＩ４　　図 第５図 第　６　図FIG. 1 is a configuration diagram of the FM modulator of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of each part showing the timing of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is a configuration diagram of ■CO of the embodiment of FIG. 1. Figure 4 shows the second embodiment of the present invention.
2.17... Synchronization separation circuit, 3, 18... Emphasis circuit, 4.
19...vCO16, 22...Delay circuit, 8.9...Transistor, 20...
・Adder, 23...Gate circuit, 24...
...140 Tsuku 61--Tagoro Kawara 5 Fig. 1'I & 2rIA (D) ========'vl Length====
=:y"1 Strike==3==kon■Figure 3 II4 Figure 5 Figure 6

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）周期性のある変調信号に同期した一定の時間間隔
で被変調波の位相を揃える位相調整器を具備したＦＭ変
調器。(1) An FM modulator equipped with a phase adjuster that aligns the phase of a modulated wave at fixed time intervals synchronized with a periodic modulation signal. （２）被変調波の位相を変調信号に同期した一定の時間
間隔で発振を強制的に停止させ再び起動する位相調整器
により変調波の揃える請求項（１）記載のＦＭ変調器。(2) The FM modulator according to claim (1), wherein the modulated waves are aligned by a phase adjuster that forcibly stops oscillation and restarts the oscillation at fixed time intervals synchronized with the modulating signal. （３）周期性のある変調信号に同期したクロック発生器
と、クロック発生器出力の位相と被変調信号の位相を比
較する位相比較器とを具備し、変調信号に同期した一定
の時間間隔ごとに前記位相比較器の出力を変調器の入力
端子に変調信号に加えて帰還することにより変調器の位
相を揃える請求項（１）記載のＦＭ変調器。(3) Equipped with a clock generator synchronized with a periodic modulation signal and a phase comparator that compares the phase of the clock generator output with the phase of the modulated signal, and at fixed time intervals synchronized with the modulation signal. 2. The FM modulator according to claim 1, wherein the phase of the modulator is aligned by feeding back the output of the phase comparator to the input terminal of the modulator in addition to the modulation signal. （４）変調波が映像信号変調波に同期して位相を揃える
時刻を映像信号の水平帰線期間とする請求項（２）また
は（３）のいずれかに記載のＦＭ変調器。(4) The FM modulator according to any one of (2) or (3), wherein the time at which the modulated wave synchronizes with the video signal modulated wave and aligns its phase is defined as the horizontal retrace period of the video signal. （５）変調波が映像信号変調波に同期して位相を揃える
時刻を映像信号の垂直帰線期間とする請求項（２）また
は（３）のいずれかに記載のＦＭ変調器。(5) The FM modulator according to any one of (2) or (3), wherein the vertical retrace period of the video signal is the time when the modulated wave synchronizes with the video signal modulated wave and aligns its phase.