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発明の名称 多重信号発生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−50806
公開日 平成7年(1995)2月21日
出願番号 特願平5−193355
出願日 平成5年(1993)8月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 宇野 矢壽弘 / 大植 裕司 / 田中 宏一郎 / 林野 裕司
要約 目的
映像搬送波の直交位相軸にデータを多重する場合、映像搬送波の近傍へのデータ変調波の信号電力の集中を避け、映像とデータの相互間で起こるクロストークによるデータの誤り率特性と映像S/Nの劣化を防ぐ。

構成
入力データに同期したクロックの整数倍の高速クロックを発生する手段104と、高速クロックによって同一の入力データを複数回連続で送出する手段と、データに直流遮断特性を施すディジタル符号化手段108と、映像搬送波と直交する直交搬送波を振幅変調する手段112と、データ変調波と映像変調波を合成する手段113を有し、この合成手段の出力信号を送出するように構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】映像搬送波と直交位相関係にある直交搬送波をディジタルデータ等で変調しデータ変調波として映像変調波と合成して伝送するための多重信号発生装置であって、前記直交搬送波の変調時に、データの情報速度が必要とする帯域を拡散するように変調する手段を設けたことを特徴とする多重信号発生装置。
【請求項2】データ変調波の伝送帯域を拡散する手段として、同一データを高速のシンボルレートで複数回連続して送信することを特徴とする請求項1記載の多重信号発生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は映像信号に、PCM音声等の比較的大容量のディジタルデータを合成して伝送する場合のデータの多重伝送装置と再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】既存のテレビ受信機に対して妨害を与えることなく、すなわち両立性を持たせて、PCM音声などの比較的大容量のデータを多重伝送する従来例として、図2に示す構成が発表されている(野田他:地上テレビジョン放送のためのディジタル音声多重方式、テレビジョン学会技術報告、11−22、昭和62年10月)。以下この動作を説明する。映像信号によって映像搬送波発振手段201の出力を残留側波帯変調手段203により変調する。一方、映像搬送波発振手段201の出力は移相器204により90゜移相され、直交搬送波となる。データは映像信号への妨害を防ぐためディジタル符号化手段202においてベースバンドレベルで直流遮断特性を有する符号化を施した後、前記直交搬送波を振幅変調手段205において変調する。これら2つの変調波は合成手段206で合成され送出される。データによる変調速度を一定の値以下に設定すれば、ディジタル変調波は映像搬送波の近傍の両側波帯信号として直交多重される。これにより周波数スペクトラムがテレビ信号の帯域内に納まり、もちろん同期検波型の受信機では直交信号成分は検波されないので、両立性を保つことができる。なお、直流遮断特性を持つ一般的なディジタル符号としては、3値(1,0,-1)パーシャルレスポンス符号、ダイコード符号等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例は理想的に見れば既存の受信機に妨害を与えないが、現実的には課題が存在する。すなわち、受信機の周波数変換部の局部周波数信号に雑音が存在するとデータ変調波及び映像変調波がランダムな位相変調を受け、直交する映像とデータの相互間でクロストークを起こす。映像搬送波の近傍には輝度信号成分が集中しているため電力密度が高い。また、局部周波数信号の雑音は一般に局発中心周波数の近傍に集中している。そのため、クロストーク量は特に映像搬送波周波数の近傍で多くなる。この映像側からデータ側への大きなクロストークはデータの誤りを多く発生させる。クロストークによるデータの誤りを減らすためにデータ変調波の信号電力を上げると、データ側から映像側へのクロストーク量が多くなり映像S/Nを劣化させてしまう。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決するために本発明の多重伝送装置では、情報速度が必要とするクロックよりも早い高速クロックを発生する手段と、高速クロックを使って同一データを複数回連続で送出する手段と、データに直流遮断特性を施すためのディジタル符号化手段と、映像搬送波と直交する直交搬送波を振幅変調する手段と、データ変調波と映像変調波を合成する手段を有し、この合成手段の出力信号を送出するように構成する。
【0005】
【作用】本発明は上記した構成により、同一データを高速クロックにより複数回連続で送出することにより入力データの伝送帯域を拡散させ、映像搬送波の近傍へデータ変調波の電力密度が集中するのを避ける。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例の多重伝送装置について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明による多重伝送装置の構成の一例である。
【0007】101は映像搬送波を変調する映像信号、102はPCM音声等の入力データ、103は入力データ102に同期したクロック、104はクロック103に同期してその整数倍の高速クロック105を生成する高速クロック発生手段、106は高速クロック105により同一の入力データ102を複数回連続で送出するように変換するデータ速度変換手段、107はデータ速度変換手段106の出力である高速データ、108はデータに直流遮断特性を施すためのディジタル符号化手段、109は映像搬送波発生手段、110は残留側波帯変調手段、111は映像搬送波に対して位相が直交する直交搬送波を作るための90゜移相器、112は振幅変調手段、113は映像変調波とデータ変調波を合成するための合成手段である。
【0008】入力データ102に同期したクロック103は高速クロック発生手段104によって、クロック103に同期して、クロック103のn倍(nは2以上の整数)の周波数を持つ高速クロック105を生成する。そして、同一の入力データ102をデータ速度変換手段106においてn回連続で送出する。以下の処理は従来例と同じであり、高速データ107はディジタル符号化手段108によって直流遮断特性を有する符号化が施された後、振幅変調手段112において映像搬送波と位相が直交した直交搬送波を変調し、合成手段113において映像変調波と合成して送出される。
【0009】図3は高速クロックにより同一データを複数回連続で送出し、データの帯域を拡散する手法の一例である。なお、図3ではディジタル符号化手段として3値(1,0,-1)パーシャルレスポンス符号を用いた場合とする。
【0010】301は入力データ系列、302は低速クロック、303は低速クロック302に同期した低速データ、304は低速クロック302に同期して、その整数倍の速度を持つ高速クロック、305は高速クロック304に同期した高速データ、306は直流遮断特性をデータに施すためのディジタル符号化手段の一種である3値(1,0,-1)パーシャルレスポンス符号化処理、307は符号化処理された低速データのスペクトラム、308は符号化処理された高速データのスペクトラムである。
【0011】送信される入力データ系列の例を301で示すものとすると、シンボルレートが低い場合、302の1/T[Hz]の低速クロックを用いて1データ当たり1クロックで伝送する(以後、単送と略す)場合、303に示す低速データ系列が得られる。映像搬送波の直交位相軸にデータを多重する場合、直交搬送波をデータで搬送波抑圧変調することにより、受信機での映像の検波に妨害を与えないようにする必要がある。そのため、306の3値(1,0,1)パーシャルレスポンス符号化手段を使って303の低速データに直流遮断特性を施す。3値(1,0,1)パーシャルレスポンス符号化されたデータの主スペクトラムは307に示すようにシンボルレートの1/2の帯域の1/2T[Hz]を有する。そのため、直流成分は持たないがシンボルレートが低いとデータは直流近傍に、つまり搬送波の近傍に集中してしまう。そこで、301の入力データ系列を302の低速クロックの例えば4倍の速度を持つ304の4/T[Hz]の高速クロックで1データ当たり4クロック使って4回連続で送出する(以後、4連送と略す)と、305に示す高速データ系列が得られる。305の高速データは306の3値(1,0,1)パーシャルレスポンス符号化手段により、308に示すように307の単送時に比べて4倍の帯域を持つ主スペクトラムとなる。そのため、データ変調波の信号電力が映像搬送波の近傍へ集中することが避けられ、映像側からのクロストークによって劣化するデータの割合が減る。そのためデータの信号電力を低下させることができ、映像側へのクロストーク量も減り、映像S/Nが向上できる。つまり、データの周波数帯域を拡散させることによりデータの誤り率特性を改善することができる。また、拡散して映像搬送波の直交位相軸に多重されたデータ変調波は、受信機で同相の搬送波で同期検波した後、逆拡散を行って本来の情報速度に見合った帯域に戻し、帯域制限を行えば拡散によるデータのS/Nの劣化は起こらない。
【0012】なお、図3は高速クロックが低速クロックの4倍の速度を持った時に1データを4回連続で送出した場合の例であり、高速クロックの速度は低速クロックの4倍に限るものではない。
【0013】図4は実際のハードウェアによって単送と4連送によるデータの誤り率特性の比較を行った結果である。同じ誤り率を得るにあたって単送よりも4連送の方が、約20dB映像に対するデータの多重レベルを下げられることが確認できた。
【0014】なお、本実施例における多重伝送装置は請求項の内容を実現するための一例であり、上記の構成に限るものではない。
【0015】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発明によれば映像搬送波の直交位相軸にデータを多重する場合、データの帯域を拡散すれば映像側からのクロストークによりデータが受ける妨害が減り、誤り率特性が向上できる。そのため、データの帯域を拡散しない時と同じ誤り率を得るためのデータ変調波の信号電力が抑えられ、データ側から映像側へのクロストーク量も減り、映像S/Nも向上できる。




 

 


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