KR940002103B1

KR940002103B1 - Demodulation method and circuit for am signal

Info

Publication number: KR940002103B1
Application number: KR1019880012895A
Authority: KR
Inventors: 유지만
Original assignee: 금성통신 주식회사; 임종염
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1994-03-17
Also published as: KR900005686A

Abstract

The circuit consists of a band pass filter (BPF) for receiving DSB-AM signal of a picture phone (20), eliminating channel noise included below 800Hz and above 32000Hz and detecting DSB-AM signal between 800Hz and 32000Hz, a square law demodulator (SL) for shifting spectrum of the band pass filtering signal around baseband and 2fc, and a low pass filter (LPF) for recovering baseband signal with the output signal of the square law demodulator (SL).

Description

진폭 변조신호의 복조방법 및 회로Demodulation Method and Circuit of Amplitude Modulated Signal

제1도는 본 발명 DSB-AM의 계통도.1 is a schematic diagram of the present invention DSB-AM.

제2도는 제1도의 각 단자점의 출력파형도로서 제2a도는 대역통과 필터(BPF)의 출력 파형도.FIG. 2 is an output waveform diagram of each terminal point of FIG. 1, and FIG. 2a is an output waveform diagram of a band pass filter (BPF).

제2b도는 저역통과 필터(LPF)의 출력 파형도.2b is an output waveform diagram of a low pass filter (LPF).

제2c도는 복조된 신호의 스펙트럼.2c is the spectrum of the demodulated signal.

제3도는 본 발명의 회로도.3 is a circuit diagram of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 영상 표시부 20 : 전환기 회로부10: video display unit 20: converter circuit unit

BPF : 대역통과 필터 SL : 스퀘어 로우 디모듈레이터BPF: Bandpass Filter SL: Square Low Demodulator

LPF : 저역통과 필터 OP₁-OP₉: OP 앰프LPF: Lowpass Filter OP ₁ -OP ₉ : OP Amplifier

MP : 멀티 플라이어 C₁-C₂₂: 콘덴서MP: Multiplier C ₁ -C ₂₂ : Condenser

R₁-R₂₆: 저항R ₁ -R ₂₆ : resistance

본 발명은 정지화상 전화기에 있어 진폭 변조된 영상신호를 복조하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 일반전화선로를 통해 낮은 주파수 성분까지 전송시켜야 하는 경우 진폭변조 방식을 택하여야 되는데 진폭변조된 신호를 수신하여 복조하는 단계를 거쳐 원상의 신호를 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for demodulating an amplitude modulated video signal in a still picture telephone. In particular, when a low frequency component needs to be transmitted through a general telephone line, an amplitude modulated signal is received. Demodulating to obtain the original signal.

일반적으로 통신기술이 발달함에 따라서 전환선로를 통하여 영상신호를 전송하는 정지화상의 전화기가 개발되는 단계에 있다. 따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 수행하고자 한것에 주안점을 둔것으로서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.In general, with the development of communication technology, a still picture telephone for transmitting a video signal through a switching line is being developed. Therefore, the present invention focuses on the purpose of carrying out the above-described object as described in detail as follows.

많은 양의 영상데이타를 일반전화기선로를 통해 보내야 하는 화상전화기의 경우 한개의 화면을 취득하여 순차적으로 느린 속도로 전송하지 않으면 안된다. 그러나 전화선로의 전송특성이 약 300㎐에서 3200㎐까지 제한된 통과대역(Passband)를 가지므로 느린 속도로 보내는 경우 낮은 주파수 대열(300㎐이하)에도 중요한 영상정보가 담겨 있는 영상신호의 전송을 위해서는 변조과정이 필요하게 된다. 이때 가능한 변조의 한 방식은 전화선로의 전송특성을 고려하여 피변조신호인 영상신호의 최대주파수를 1200㎐로 하여 직류로부터 1200㎐까지의 베이스 밴드(baseband)를 택하고 캐리어(Carrier)주파수를 200㎐로 한 DSB-AM(Double-sideband Amplitude Modulation) 방식을 사용하였다.In the case of a video telephone that needs to send a large amount of video data through a general telephone line, it is necessary to acquire one screen and transmit the data sequentially at a slow speed. However, since the transmission characteristics of the telephone line have a passband limited from about 300 Hz to 3200 Hz, modulation is required for transmission of a video signal containing important video information even at a low frequency band (below 300 Hz) when transmitting at a low speed. The process is necessary. In this case, one of the possible modulation methods is to select the baseband from DC to 1200 kHz with the maximum frequency of the video signal, which is a modulated signal, in consideration of the transmission characteristics of the telephone line, and set the carrier frequency to 200 kHz. The double-sideband amplitude modulation (DSB-AM) method was used.

본 발명에서는 제1도에서와 같이 상기한 DSB-AM 신호가 수신된 경우 원소의 영상신호를 최대한으로 손실(Loss)없이 회복할 수 있는 복조방법 및 회로를 갖게 한것으로서 DSB-AM 신호는 통신채널을 거쳐오는 동안 노이즈(noise)에 의해 왜곡 및 감쇄되어 있으므로 먼저 800㎐에서 3200㎐까지의 통과대역(passband)를 갖는 대역통과 필터(Band Pass Filter)(BPF)를 거쳐 노이즈를 서프레스(Suppress)시킨 다음 800㎐에서 3200㎐까지의 스펙트럼 분포를 갖는 DSB-AM 신호만 검출해낸다.In the present invention, as shown in FIG. 1, when the DSB-AM signal is received, a demodulation method and a circuit capable of recovering an image signal of an element without loss are maximized. Since it is distorted and attenuated by noise during the passage, it first suppresses the noise through a band pass filter (BPF) having a passband of 800 Hz to 3200 Hz. And detects only DSB-AM signals with a spectral distribution from 800 Hz to 3200 Hz.

DSB-AM 신호는 스퀘어 로우 디모듈레이터(Square Law Demodulator)(SL)를 통과하면서 제2a도와 같은 스펙트럼 분포를 가지게 되며 이때 영상신호의 제곱에 해당하는 성분은 디스토숀(distortion)으로 볼 수 있으나 여기서는 무시하였다. 최종적으로 베이스 밴드 신호(baseband Signal)인 영상신호를 검출하기 위해서 컷오프 주파수(Cutoff Frequency)가 1200㎐인 저역통과 필터(Low Pass Filter)(LPF)를 사용하였으며 회복된 영상신호는 영상표시부(10)로 넘어간다. 상기 DSB-AM 신호가 800㎐에서 3200㎐까지의 스펙트럼만 가지므로 직류로부터 800㎐까지 및 3200㎐이상의 기타신호 및 잡음은 최대한 제거시키는 것이 바람직하며 특히 60㎐의 전원에 포함된 60㎐ 및 그 하모니스(Harmonics) 성분에 의한 잡음을 충실히 제거시킬 필요가 있다. 이를 위하여 800㎐에서 3200㎐까지의 통과대역을 갖는 7폴 버터워드 대역통과 필터(7Pole Butterworth Band Pass Filter)를 구성하였다. 버터워드 필터(Butterworth Filter)는 통과대역에서 프로트(Flat)한 특성을 가지므로 특별히 선택되었으며 7폴의 경우 f=2f_c[f_c=cutoff frequency]에서 약 42㏈ 정도의 감쇄를 보장하므로 충분한 주파수 특징을 보이고 있다.The DSB-AM signal passes through a square low demodulator (SL) and has a spectral distribution as shown in FIG. 2a. In this case, a component corresponding to the square of the image signal can be regarded as distortion, but is ignored here. . Finally, a low pass filter (LPF) having a cutoff frequency of 1200 Hz was used to detect an image signal, which is a baseband signal, and the recovered image signal is displayed in the image display unit 10. Go to Since the DSB-AM signal has only a spectrum of 800 kHz to 3200 kHz, it is desirable to remove other signals and noises from DC to 800 kHz and above 3200 kHz as much as possible. In particular, 60 kHz and its harmony included in a 60 kHz power supply It is necessary to faithfully remove the noise caused by the harmonics component. For this purpose, a 7-pole Butterworth Band Pass Filter with a passband from 800 3 to 3200 ㎐ was constructed. The Butterworth filter is specially selected because it has a flat characteristic in the passband and sufficient frequency as it ensures attenuation of about 42 kHz at f = 2f _c [f _c = cutoff frequency] for 7 poles. It is characteristic.

잡음으로부터 분리된 DSB-AM 신호는 스퀘어 로우 디모듈레이터(Square Law Demodulator)인 멀티플라이어에 입력되는데 신호의 감쇄가 심한 경우에는 대역통과 멀티(BPF) 멀티 플라이어 사이에 증폭단을 설치하여 멀티 플라이어 입력단에 충분한 신호를 입력하도록 한다. 제3도에서는 이 증폭단이 생략되어 있다. 멀티 플라이어는 입력된 DSB-AM 신호를 제곱하여 DSB-AM 신호의 스펙트럼을 베이스 밴드 대역과 2f_c주파수 대역으로 각각 시프트(Shift)시키도록 되어 있는데, 이때 베이스 밴드[DC-1200㎐] 신호인 영상신호를 회복하기 위해서 다시 7폴 버터워드 저역통과 필터를 통과시키고 있다. 저역통과 필터는 f_c=1200㎐가 되도록 설계되었으며 이들을 갖도록 되어 있다. 회복된 영상신호는 적절히 증폭되어 영상신호 표시를 위한 영상신호 처리단으로 보내지며 이로서 DSB-AM 신호의 복조과정이 완료되는데 이 DSB-AM 복조회로의 장점은 입력신호의 캐리어 주파수에 관계없이 통과대역내에 있는 신호의 보관이 가능하도록 설계되어 있는 점이다. 예를들어 캐리어 주파수가 달라지고 베이스 밴드 신호도 따라서 달라지는 경우 필터들의 주파수 트성을 바꾸기 위해 기본구성은 그대로 두고 R, C값만 수정해 주면 된다는 것이다.The DSB-AM signal separated from the noise is input to a multiplier, a square-law demodulator. If the signal is severely attenuated, an amplification stage is provided between the bandpass multiplier (BPF) multiplier to provide sufficient signal at the multiplier input stage. To enter. In Fig. 3, this amplification stage is omitted. The multiplier squares the input DSB-AM signal to shift the spectrum of the DSB-AM signal to the baseband band and the 2f _c frequency band, respectively. A 7-pole Butterword lowpass filter is again passed to recover the signal. The lowpass filters are designed to have f _c = 1200 Hz and have them. The recovered video signal is properly amplified and sent to the video signal processing stage for displaying the video signal. This completes the demodulation process of the DSB-AM signal. The advantage of the DSB-AM demodulation circuit passes regardless of the carrier frequency of the input signal. It is designed to be able to store the signals in the band. For example, if the carrier frequency is changed and the baseband signal is changed accordingly, only the R and C values need to be modified in order to change the frequency characteristics of the filters.

이와 같이 본 발명을 상세히 설명하였으며 다음으로 실예의 회로도 제3도에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.As described above, the present invention has been described in detail. Next, an exemplary circuit diagram is described in detail with reference to FIG.

전화기 회로부(20)의 출력단자(a)에서 OP 앰프(OP₁-OP₃)와 저항(R₁-R₇)과 콘덴서(C₁-C₇)를 연결한 7폴 버터워드 고역통과 필터(HF)를 통해 이 출력단자(b)에서 출력되는 컷 오프 주파수는 800㎐로 설계하였으며, 저항(R₈-R₁₅)과 콘덴서(C₈-C₁₄)과 OP 앰프(OP₄-OP₆)로 연결한 7폴 버터워드 저역통과 필터(LF)를 거쳐 출력단자(c)에서 컷 오프 주파수 3200㎐로 통과되게 하여 상기 고역통과 필터(HF)와 저역통과 필터(LF)를 구성한 대역통과 필터(BPF)에서는 주파수 800㎐-3200㎐ 범위를 통과하게 된다.At the output terminal (a) of the telephone circuit unit 20, a 7-pole butterword high pass filter connecting OP amplifiers (OP ₁ -OP ₃ ), resistors (R ₁ -R ₇ ) and capacitors (C ₁ -C ₇ ) The cut-off frequency output from this output terminal (b) through HF) is designed to be ₈₀₀ kHz, with resistors (R ₈ -R ₁₅ ), capacitors (C ₈ -C ₁₄ ) and OP amplifiers (OP ₄ -OP ₆ ). A band pass filter comprising the high pass filter (HF) and the low pass filter (LF) by passing through the 7-pole butterword low pass filter (LF) through the output terminal (c) at a cutoff frequency of 3200 kHz. BPF) passes the frequency range 800 kHz-3200 kHz.

상기 대역통과 필터(BPF) 출력단자(c)에서 멀티 플라이어(MP)와 콘덴서(C₁₅) 및 저항(R₁₆-R₁₉)을 연결한 스퀘어 로우 디모듈레이터(SL)를 통해 출력단자(d)에서는 상기 대역통과 필터(BPF)의 출력단자(C)에서 출력되는 [제2a도] 스펙트럼을 제곱한 것에 되어 제2b도와 같은 스펙트럼 분포를 얻어지게 된다.The output terminal (d) is connected to the band pass filter (BPF) output terminal (c) through a square low demodulator (SL) connecting a multiplier (MP), a capacitor (C ₁₅ ), and a resistor (R ₁₆ -R ₁₉ ). The spectral distribution as shown in FIG. 2B is obtained by squaring the spectrum of [FIG. 2A] output from the output terminal C of the bandpass filter BPF.

상기 제2b도는 회복하고자 하는 신호가 직류에서 f_max=1200㎐까지 존재하므로 바로 저역통과 피터(LF)가 필요하게 되고 2f_c의 상하측에 있는 신호는 잔여 신호로서 본래 신호의 회복에는 불필요한 것인데 1200㎐로 저역패스시킴으로서 자연히 제거되게 되고, 이 저역통과 필터(LPF)는 제3도의 대역통과 필터(BPF)의 출력단자(c)에서 저항(R₂₀-R₂₆)과 콘덴서(C₁₆-C₂₂) 및 OP 앰프(OP₇-OP₉)를 연결하여서 된 저역통과 필터(LPF)를 통과하면서 잔여신호는 완전히 제거시키게 하여서 원소의 신호(e)를 영상표시부(10)에 입력시킬 수 있게 된다.In FIG. 2b, since the signal to be recovered exists from DC to f _max = 1200 Hz, a low pass Peter (LF) is required. The signals above and below 2f _c are residual signals and are unnecessary for the recovery of the original signal. This low pass filter (LPF) is naturally removed by the low pass, and the low pass filter (LPF) is a resistor (R ₂₀ -R ₂₆ ) and capacitor (C ₁₆ -C ₂₂ ) at the output terminal (c) of the band pass filter (BPF) of FIG. ) And the OP amplifier (OP ₇ -OP ₉ ) is passed through the low pass filter (LPF) is made to completely remove the residual signal to be able to input the signal (e) of the element to the image display unit (10).

상기와 같이 된 본 발명은 화상전화기에서 영상신호를 신호로 전송하는 경우 원소 피변조신호를 복변조하도록 함으로서, 화상전화기의 경우 일반전화기를 통하여 영상신호를 전송시킬 수 있게 된것이다.The present invention as described above is to demodulate the element-modulated signal in the case of transmitting the video signal as a signal in the video telephone, it is possible to transmit the video signal through the ordinary telephone in the case of the video telephone.

Claims

화상전화기 영상신호를 전송시키는 것에 있어서 화상전화기(20)의 DSB-AM신호를 수신하여 대역통과 필터(BPF)를 통하여 800㎐ 이하와 3200㎐ 이상에 포함된 채널노이즈를 제거하고 800㎐-3200㎐ 사이의 DSB-AM 신호를 검출한 다음 스퀘어 로우 디모듈레이터(SL)를 통해 스펙트럼을 베이스 밴드와 2f_c근처로 시프트하고, 저역통과 필터(LPF)를 통해 베이스 밴드 신호를 회복하여 영상신호를 얻게 한 것을 특징으로 하는 진폭 변조신호의 복조방법.In transmitting video signal of videophone, DSB-AM signal of videophone 20 is received to remove channel noise of 800㎐ or less and 3200㎐ or more through band pass filter (BPF). After detecting the DSB-AM signal in between, the spectrum is shifted to the baseband and near 2f _c by a square low demodulator (SL), and the baseband signal is recovered by a low pass filter (LPF) to obtain an image signal. A method for demodulating an amplitude modulated signal.

제1항에 있어서, 채널을 통해 전송된 DSB-AM 신호를 800㎐-3200㎐의 대역을 갖도록 7폴 버터워드 필터를 통하여 최대채널 노이즈와 전원노이즈를 제거시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 진폭변조신호의 복조방법.2. The amplitude modulation method of claim 1, wherein the maximum channel noise and power supply noise can be removed through a 7-pole butterword filter so that the DSB-AM signal transmitted through the channel has a band of 800 kHz to 3200 kHz. Demodulation of Signals.

화상기의 전화기회로부(20)에서 DSB-AM 신호를 800㎐-3200㎐로 통과시키는 대역통과 필터(BPF)와, 2f_c근처로 시프트하는 디모듈레이터(SL)를 통해서 원소를 얻고 잡음신호를 제거하고자 저역통과 필터(LPF)를 거쳐 영상표시부(10)에 인가시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 진폭변조신호의 복조회로.In the telephone circuit section of the imager, the bandpass filter (BPF) for passing the DSB-AM signal at 800㎐-3200㎐ and the demodulator (SL) shifting to near 2f _c are used to obtain the element and to remove the noise signal. A demodulation circuit of an amplitude modulated signal, characterized in that configured to be applied to the image display section 10 through a pass filter (LPF).

제3항에 있어서, 스퀘어 로우 디모듈레이터(SL)를 통해서 f_c로 분포된 스펙트럼을 저역통과 필터(LPF)를 거치도록 연결하므로서 베이스 밴드 신호를 얻도록 연결구성한 것을 특징으로 하는 진폭변조신호의 복조회로.[4] The demodulation circuit of an amplitude modulated signal according to claim 3, wherein the spectrum distributed by f _c is connected through a low pass filter (LPF) to obtain a baseband signal through a square low demodulator SL. in.