專利名稱:對用至少一路音頻信號調(diào)制頻率的信號進行濾波、解調(diào)的電路的制作方法
1981年8月11日“電子”期刊(“Electronics”)第97頁至第103頁上，介紹了一種電視接收機，其中中頻解調(diào)電路后面帶有兩個用來分別轉(zhuǎn)換和處理音頻信號和復(fù)合視頻信號的數(shù)字電路。解調(diào)器有一個連接到第一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端的音頻信號輸出，和一個只出現(xiàn)復(fù)合視頻信號的視頻信號輸出，連接到第二個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，這是一個適用于復(fù)合視頻信號，即18兆赫芝的取樣頻率的高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，這種高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可以在市場上買到。
現(xiàn)有技術(shù)的電視接收機輸入端的信號用至少一路音頻信號調(diào)制頻率，例如立體聲傳輸是用兩路音頻信號調(diào)制頻率。必須對放大了的輸入信號解調(diào)和濾波，以便得到只含有音頻信號的第一路信號和只含有復(fù)合視頻信號的第二路信號。為此，現(xiàn)有技術(shù)的電視接收機在模/數(shù)轉(zhuǎn)換之前使用模擬濾波器，以便在模/數(shù)轉(zhuǎn)換之前，音頻信號和復(fù)合視頻信號已經(jīng)分離，分別進入音頻通道和復(fù)合視頻通道。
本發(fā)明涉及這樣一種用于對電視接收機的輸入信號中的，用至少一路音頻信號調(diào)制頻率的信號進行濾波、解調(diào)的電路，所說的電視接收機帶有一個解調(diào)器，該解調(diào)器的輸出端耦合到適于把視頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端。
現(xiàn)有技術(shù)的電路的缺點是需要兩個不同的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和解調(diào)器中的模擬濾波器，這增加了電路的成本。
本發(fā)明的目的是提供如上面所述的那種只需要一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的單塊集成式電路。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過權(quán)利要求
1的特征部分所述的內(nèi)容實現(xiàn)這個目的。
本發(fā)明的基本思想是，把電視接收機的放大了的輸入信號(其仍然含有音頻分量)加到至今僅用來把視頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，并且利用已知的數(shù)字濾波器從復(fù)合視頻信號中分離出音頻信號。這樣就省去了現(xiàn)有技術(shù)的電路的解調(diào)器中的模擬濾波器。
現(xiàn)在，參考附圖來解釋本發(fā)明和較佳實施例，其中圖1是本發(fā)明的電路框圖;
圖2至圖4用來說明本發(fā)明的電路的較佳實施例的濾波器特性;
圖5定性地表示圖2至圖4的A點至M點之間信號的幅頻特性;
圖6用來說明數(shù)字濾波器的設(shè)計。
電視接收機的解調(diào)放大了的輸入信號，由電視接收機的解調(diào)器的輸出端送至圖1電路中的輸入端E點，亦即把視頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入端。這個輸入點E的信號包括復(fù)合視頻信號和用一路音頻信號調(diào)制頻率的信號，或者在立體聲信號時是用兩路音頻信號調(diào)制頻率的信號。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC可以使用在市場上能夠買到的單塊集成轉(zhuǎn)換器UVC3100，1985年4月4日的“電子”期刊(“Elektronik”)第98頁至第100頁上介紹了這種轉(zhuǎn)換器。
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出信號被送至數(shù)字帶通濾波器單元BP1的輸入端，可以采用如圖2的較佳實施例中所示的濾器單元BP1。在該實施例中，數(shù)字帶通濾波器單元BP1由兩個數(shù)字濾波器F1和F2組成，分頻級DZ1介于F1和F2之間，它工作在1/2時鐘頻率。在“美國電氣與電子工程師協(xié)會會議錄”(“Proceeding of IEEE”)第69卷第3號(1981年3月)第300頁至第331頁上介紹了用適當?shù)姆诸l級對數(shù)字信號進行分頻。
在表示數(shù)字濾波器F1和F2的兩個方框中，引入作為復(fù)變量Z的函數(shù)的濾波器傳遞函數(shù)。眾所周知Z＝eiΩ其中 Ω＝f/ft并且 ft＝時鐘頻率。
在較佳實施例中，這些函數(shù)由下式給出f1(Z)＝(1-Z-1)6·(1+Z-3)2·(1+Z-4)·(1-Z-5)f2(Z)＝f3(Z)＝(1-Z-1)6·(1+Z-3)2f4(Z)＝f5(Z)＝(1+Z-10)·(1-Z-12)·(1+Z-14)/(1+Z-2)3f6(Z)＝(1+Z-1)4·(1+Z-2)3·(1+Z-4)3這形成數(shù)字濾波器電路設(shè)計的基礎(chǔ)(亦見圖6)。
由于取樣頻率遠高于最高音頻(在本實施例中，對應(yīng)于PAL制式的17.8兆赫芝的頻率，取樣頻率為18兆赫芝)，所以不會損失任何信息。其優(yōu)點在于只需在跟隨帶通濾波器單元BP1之后的，有乘法器M和數(shù)字正弦波產(chǎn)生器SG的混合器單元中，處理降低了的9兆赫芝的時鐘頻率(這個頻率易于處理)，如圖2所示。設(shè)計數(shù)字正弦波產(chǎn)生器與常數(shù)乘法器結(jié)合使用，獲得所需的系數(shù)，以便從只讀存貯器得到正弦函數(shù)，這是一般都了解的，因此這里不做解釋。
在混合器單元之前降低時鐘頻率有這樣的優(yōu)點，即在本實施例中，數(shù)字正弦波產(chǎn)生器SG可以以18兆赫芝的速率在兩個頻率之間轉(zhuǎn)換，以便不僅用第一個音頻信號調(diào)制頻率的5.5兆赫芝的第一路信號，而且用第二個音頻信號調(diào)制頻率的5.74兆赫芝的第二路信號，都可以被進一步處理。
混合器單元的輸出耦到含有至少一個分頻級的，第二個數(shù)字帶通濾波器單元BP2的輸入端。在圖1的電路中，數(shù)字頻率解調(diào)器單元DF緊跟在第二個數(shù)字帶通濾波器單元BP2之后。在圖3的較佳實施例中，第二個數(shù)字帶通濾波器單元BP2有三個串聯(lián)的數(shù)字濾波器F3、F4、F5和介于數(shù)字濾波器之間的兩個分頻級DZ2、DZ3，DZ2和DZ3分別進行二分頻和三分頻。因此，第二數(shù)字帶通濾波器單元BP2的輸出端的時鐘頻率為1.5兆赫芝，如圖3所示。
圖1中的第二個數(shù)字帶通濾波器單元BP2的輸出耦合到頻率解調(diào)器單元DF的輸入端，在圖4的較佳實施例中，DF含有數(shù)字頻率解調(diào)器FMd和數(shù)字濾波器F6.DE-OS 31 38 464號專利公開了一種可以用在本發(fā)明的電路中的數(shù)字頻率解調(diào)器。
DAC的輸入端與頻率解調(diào)器單元DF的輸出端相連接，并位于整個電路的輸出端A之前，輸出端A提供音頻信號。數(shù)/模轉(zhuǎn)換可以用集成式轉(zhuǎn)換器UVC3100中的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器部分完成，1985年4月4日的“電子”期刊(“Elektornik”)第98頁至第100頁上介紹了UVC3100轉(zhuǎn)換器。
圖5給出圖2至圖4中與本發(fā)明一致的電路各點(A點至M點)的幅頻特性，這種電路適用于對PAL制式電視接收機輸入信號中的雙路音頻調(diào)頻信號進行濾波和解調(diào)。這兩路音頻信號的載波頻率為5.5兆赫芝和5.74兆赫芝，如圖5(A)所示。圖5(B)和(C)給出圖2電路中B點和C點之間的信號的分頻。圖5(D)和圖5(E)分別給出數(shù)字濾波器F2的輸出端的頻率響應(yīng)以及混合器單元之后的E點的頻率響應(yīng)。數(shù)字正弦波產(chǎn)生器SG以18兆赫芝的速率在兩個頻率之間轉(zhuǎn)換。在本發(fā)明的較佳實施例中，混合器單元之后的部分以時間分割多路傳輸?shù)男问焦ぷ?。?shù)字濾波器F3輸入端的頻率響應(yīng)表示在圖5(E)中。信號經(jīng)數(shù)字濾波器F3濾波后被二分頻，如圖5(F)和圖5(G)所示。經(jīng)數(shù)字濾波器F4(在本較佳實施例中，其工作在4.5兆的時鐘頻率)濾波后的信號被進一步三分頻，如圖5(H)和圖5(I)所示。圖5(K)給出經(jīng)數(shù)字濾波器F5濾波的一路音頻信號載波的濾出情況。圖5(L)表示頻率解調(diào)器FMd和數(shù)字濾波器F6的作用，F(xiàn)6輸出端的頻率響應(yīng)如圖5(M)所示。
通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換，從濾波器F6的輸出信號中得到一路音頻信號，類似地，可以得到另一路音頻信號。
圖2至圖4的方框中給出的數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)可以用人們所熟悉的移位寄存器和加法器來實現(xiàn)，這種傳遞函數(shù)的例子如圖6所示f(Z)＝(1+Za)-b·(1+Z-c)d。
這樣圖6中的濾波器結(jié)構(gòu)由一系列相連的移位寄存器S1……Sd組成，其每一個的輸出端與加法器A1……Ad中的一個相連接，輸入端與相應(yīng)的加法器的第二個輸入端相連接。因此冪指數(shù)a和c表示各個移位寄存器的延遲，冪指數(shù)b和d表示濾波器結(jié)構(gòu)中串聯(lián)的移位寄存器/加法器對的數(shù)量，在本實施例中，濾波器結(jié)構(gòu)由兩個付網(wǎng)絡(luò)組成。
本發(fā)明的電路除了適宜用單塊集成電路外，還具有這樣的優(yōu)點，即傳遞函數(shù)基本上只取決于時鐘頻率ft，而時鐘頻率可以以非常精確的精度保持不變，如果使用晶體振蕩器，則幾乎不受溫度的影響。另外，這種電路省去了一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，即省去了音頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的電路的另一個主要優(yōu)點是，至少在數(shù)字頻率解調(diào)器單元之前，只需要很少位數(shù)的電路就可以對信號進行處理，而不會有明顯的音質(zhì)損失，這是因為音頻信號是在調(diào)頻信號中，而不是在調(diào)幅信號中。因此，在帶通濾波器BP1之前只需要2至4位的電路，在乘法器M和帶通濾波器BP2之間只需要4至8位的電路，就足以獲得令人滿意的音質(zhì)。
權(quán)利要求
1.用于對電視接收機的輸入信號中的，用至少一路音頻信號調(diào)制頻率的信號進行濾波、解調(diào)的電路，所說的電視接收機帶有一個解調(diào)器，該解調(diào)器的輸出端耦合到適于把視頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，其特征在于該解調(diào)器有一個輸出端為電視接收機提供解調(diào)放大了的輸入信號，該信號加到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入端，該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出端，通過第一個數(shù)字帶通濾波器單元BP1，連接到含有一個乘法器M和一個數(shù)字正弦波產(chǎn)生器SG的混合器單元，該混合器單元的輸出端，通過含有至少一個分頻級的第二個數(shù)字帶通濾波器單元BP2，連接到一個頻率解調(diào)器單元DF的輸入端，該頻率解調(diào)單元DF的輸出端耦合到送出音頻信號的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC的輸入端。
2.權(quán)利要求
1中的電路，其特征在于數(shù)字帶通濾波器單元BP1、BP2中，至少一個含有分頻級DZ1、DZ2、DZ3。
3.權(quán)利要求
1或2中的電路，其特征在于數(shù)字正弦波產(chǎn)生器SG可以在至少兩個頻率之間轉(zhuǎn)換。
專利摘要
公開一種用于數(shù)字電視接收機，對電視接機的輸入信號中的，用至少一路音頻信號調(diào)制頻率的信號進行濾波、解調(diào)的電路。該電路所需的唯一的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是用于將視頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的轉(zhuǎn)換器(ADC)。該電路使用數(shù)字濾波器(F
文檔編號H04N5/60GK86101925SQ86101925
公開日1986年11月26日 申請日期1986年3月25日
發(fā)明者?？恕湢柤犹?申請人:德國Itt工業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan