ＮＴＳＣ同一チャネル干渉を検出する装置および方法
テレビジョン装置（１０）に含まれているＡＴＳＣ受信機（１５）は、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号のキャリア・トラッキングに基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器（４０）を含んでいる。ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、キャリア・トラッキング・ループ（５０）と判断装置（５５）とを含む。そのキャリア・トラッキング・ループは、受信信号を処理して、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号の可能性ある存在を検出し、その存在を表すトラッキング信号を供給する。その判断装置は、トラッキング信号を受信し、その信号からＤＣオフセットを復元する。次いで、その判断装置は、ＤＣオフセット信号が予め定められた閾値より大きい場合に、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉が存在すると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、通信システムに関し、特に受信機における干渉検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国においてアナログからディジタルへの地上波テレビジョンの移行期間に、アナログＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ベースの送信方式と、ディジタルＡＴＳＣ−ＨＤＴＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ−Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）ベースの送信方式とが、多年にわたって共存すると予期される。従って、ＮＴＳＣ放送信号とＡＴＳＣ放送信号が同じ６ＭＨｚ（１００万Ｈｚ）幅のチャネルを共用することがある。これが図１に示されており、図１には、ディジタルＶＳＢ（残留側波帯）ＡＴＳＣ信号スペクトルに対するＮＴＳＣ信号キャリア（ビデオ、オーディオおよびクロマ（色度））の相対的なスペクトル位置が示されている。従って、ＡＴＳＣ受信機は、ＮＴＳＣ同一チャネル（ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ：共通チャネル）干渉または妨害を効率的に検出し、除去（ｒｅｊｅｃｔ：拒否、拒絶）することができなければならない。
【０００３】
ＡＴＳＣ−ＨＤＴＶディジタル受信機において、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉除去は、櫛形フィルタによって実行してもよい（例えば、Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、“ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＴＳＣディジタル・テレビジョン標準）”、Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａ／５３、Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １６，１９９５参照）。この櫛形フィルタは、ＮＴＳＣ信号キャリア（搬送波）の位置およびその付近にスペクトル・ナル（ｎｕｌｌ：ゼロ）を有する１２シンボル線形フィード・フォワード型フィルタであり、ＮＴＳＣ干渉が検出されたときだけ適用される（例えば、Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、“Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ”、Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａ／５４、Ｏｃｔｏｂｅｒ ０４，１９９５参照）。テストの結果、櫛形フィルタが、最大１６ｄＢ（デシベル）までのＤ／Ｕ（Ｄｅｓｉｒｅｄ−ｔｏ−Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ、所望対不所望）信号電力比に対して効率的なＮＴＳＣ信号除去を行うことが示された。Ｄ／Ｕ信号電力比は、平均ディジタルＶＳＢ ＡＴＳＣ信号電力を平均ＮＴＳＣピーク（最大）信号電力で除算した値として定義される。
【０００４】
ＮＴＳＣ干渉が検出されたときだけ櫛形フィルタが適用されるので、最初にＮＴＳＣ同一チャネル干渉の存在を検出する必要がある。さらに、高いＤ／Ｕ比のＮＴＳＣ同一チャネル干渉を検出できることが望ましい。上述の“Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ”には、櫛形フィルタの入力信号と出力信号の間の電力差を用いるＮＴＳＣ検出器の実現法が記述されている。特に、この実現法では、櫛形フィルタの入力信号と出力信号の間の電力に大きなまたは充分な差があるときに、ＮＴＳＣ同一チャネル信号が存在することを検出する。残念ながら、この設計では、１０ｄＢより大きいＤ／Ｕ比に対しては信頼性がない。
【発明の開示】
【０００５】
（発明の概要）
本発明の原理によれば、同一チャネル干渉検出器は、受信信号を処理して、干渉信号の少なくとも１つのキャリアの可能性ある存在（ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ、存在の可能性）を示すトラッキング（追従）信号を供給するキャリア・トラッキング・ループと、干渉信号がトラッキング信号の関数の形式で存在するかどうかを判定する判断装置（デシジョン・デバイス）と、を含んでいる。
【０００６】
本発明の実施形態では、テレビジョン装置はＡＴＳＣ受信機を含んでおり、ＡＴＳＣ受信機は、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号のキャリア・トラッキングに基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器を含んでいる。ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、キャリア・トラッキング・ループおよび判断装置を含んでいる。キャリア・トラッキング・ループは、受信信号を処理して、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号の可能性ある存在を検出し、その存在を表すトラッキング信号を供給する。判断装置は、トラッキング信号を受信し、その信号からＤＣ（直流）オフセットを復元（回復）する。次いで、判断装置は、ＤＣオフセット信号が予め定めた閾値より大きい場合に、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉が存在すると判定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の技術的思想部分（ｃｏｎｃｅｐｔ）以外の図示された各要素は周知であり、詳しく説明しない。例えば、本発明の技術的思想部分以外の、テレビジョン、各コンポーネント（構成要素）、例えばフロントエンド、ヒルベルト・フィルタ、キャリア・トラッキング・ループ、ビデオ・プロセッサ、遠隔制御手段、等は、周知であり、ここでは詳しく説明しない。さらに、本発明の技術的思想部分は、ここで説明しない通常のプログラミング技術を用いて実現してもよい。最後に、図面において同じ番号は同様の要素を表している。
【０００８】
図２には、本発明の原理による具体例のテレビジョン装置１０の高いレベルのブロック図が示されている。テレビジョン（ＴＶ）装置１０は受信機１５およびディスプレイ（表示器）２０を含んでいる。具体的には、受信機１５はＡＴＳＣコンパチブル（両立性、適合型）受信機である。受信機１５は、ＮＴＳＣコンパチブルであってもよく、即ちテレビジョン装置１０がＮＴＳＣ放送またはＡＴＳＣ放送からのビデオ・コンテンツを表示することができるようなＮＴＳＣ動作モードおよびＡＴＳＣ動作モードを有していてもよい。しかし、この説明の文脈では、ＡＴＳＣ動作モードを説明する。受信機１５は、放送信号１１を（例えば、アンテナ（図示せず）を介して）受信して処理して、その信号から例えばＨＤＴＶビデオ信号を復元（回復）してディスプレイ２０に供給してビデオ・コンテンツをディスプレイ２０に表示する。上述し図１に示したように、信号１１は、放送ＡＴＳＣ信号だけでなく、同一チャネル放送ＮＴＳＣ信号からの干渉または妨害をも含んでいることがある。この点に関して、図２の受信機１５は、上述のようなＮＴＳＣ信号干渉を除去するための例えば上述の櫛形フィルタのような除去フィルタ（図示せず）を含み、本発明の原理に従って、さらにＮＴＳＣビデオ・キャリア信号のキャリア・トラッキング（追従）に基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器をも含んでいる。以下で説明するように、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉を検出すると、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉を軽減するように信号１１を処理する除去フィルタの使用を可動化する。
【０００９】
次に、図３には、本発明の原理によるＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器を含む受信機１５の関連部分が示されている。具体的には、受信機１５は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）１０５、自動利得制御手段（ＡＧＣ）１１０、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１１５、遅延／ヒルベルト・フィルタ素子１２０、キャリア・トラッキング・ループ（ＣＴＬ）１２５、平均化フィルタ１３５および比較器１４０を含んでいる。
【００１０】
入力信号１０１は、上述の“ＡＴＳＣディジタル・テレビジョン標準”に従ったディジタルＶＳＢ変調済み信号を表し、特定のＩＦ（中間周波数）ｆＩＦＨｚを中心周波数としている。しかし、上述のように、入力信号１０１は、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉をも含んでいることがある。入力信号１０１はＡＤＣ１０５によってサンプリングされてサンプル信号またはサンプリング済み信号に変換され、次いでそれがＡＧＣ１１０によって利得制御される。後者（ＡＧＣ１１０）は、非コヒーレントまたは非干渉性であり、信号１０１内に含まれるＶＳＢ信号の第１のレベルの利得制御（キャリア・トラッキング前の利得制御）、シンボル・タイミングおよび同期検波（検出）を行う混合モード（アナログおよびディジタル）ループである。ＡＧＣ１１０は、基本的に、ＡＤＣ１０５からのサンプル信号の絶対値を所定の閾値と比較し、エラー（誤差）を累積し、その情報を信号１１２を介してＡＤＣ１０５の前の利得制御用のチューナ（図示せず）にフィードバックする。このようにして、ＡＧＣ１１０は、利得制御された信号１１３をＡＴＳＣ ＶＳＢ処理回路（図示せず）とＢＰＦ１１５とに供給する。本発明の特徴によれば、ＢＰＦ１１５は、ＮＴＳＣビデオ・キャリアを中心周波数とし、６００ＫＨｚ（千Ｈｚ）以下の狭い帯域幅を有する。ＶＳＢ信号と同一チャネルＮＴＳＣ信号の間には送信されたオフセットがないものと仮定し、ハイサイド注入（ｈｉｇｈ ｓｉｄｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）を仮定すると、ＮＴＳＣビデオ・キャリアは周波数ｆＶＩＤＥＯを有すると予期される。ここで、ｆＶＩＤＥＯ＝ｆＩＦ−１．７５ＭＨｚである。
【００１１】
次いで、ＢＰＦ１１５からの出力信号は遅延／ヒルベルト・フィルタ素子１２０中を通過する。後者（素子１２０）は、ヒルベルト・フィルタと、ヒルベルト・フィルタ処理遅延と一致または整合する等量遅延線（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ）とを含んでいる。この分野で知られているように、ヒルベルト・フィルタは、０（ゼロ）より大きい全ての入力周波数に対して−９０度移相を（および負の周波数に対して＋９０度移相を）導入する全域通過フィルタである。ヒルベルト・フィルタは、ＢＰＦ１１５からの出力信号の直交成分の復元（回復）を可能にする。ＣＴＬが位相を補正しＮＴＳＣビデオ・キャリアにロック（固定）するためには、その信号の同相および直交成分が必要である。
【００１２】
遅延／ヒルベルト・フィルタ素子１２０からの出力信号１２１は、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）成分を含む複素サンプル・ストリームである。図において複素信号経路が二重線で示されていることに留意すべきである。信号１２１はキャリア・トラッキング・ループ（ＣＴＬ）１２５に供給され、このＣＴＬ１２５は位相ロック・ループであり、位相ロック・ループは、信号１２１の複素サンプル・ストリームを処理して、ＩＦ信号をベースバンドにダウンコンバートし（周波数逓降を行い）、放送ＮＴＳＣビデオ・キャリアの送信機（図示せず）と受信機チューナ局部発振器（図示せず）の間の周波数オフセット（偏移）に対して補正を行うものである。ＣＴＬ１２５は、２次（ｓｅｃｏｎｄ ｏｒｄｅｒ）ループであり、理論的には、周波数オフセットが位相エラーなしで、トラッキングまたは追従されるようにする。実際には、位相エラーは、ループ・バンド幅、入力位相ノイズ、熱的ノイズ、および、データのビット・サイズ、積分器、および利得乗算器のような実現上の制約、の関数である。
【００１３】
次に、図４にはＣＴＬ１２５の具体的実施形態が示されている。ＣＴＬ１２５は、複素乗算器１５０、位相検波器１５５、ループ・フィルタ１６０、合成器（または加算器）１６５、数値制御発振器（ＮＣＯ）１７０、およびサイン／コサイン（ｓｉｎ／ｃｏｓ）テーブル１７５を含んでいる。同じ性能を達成するのであれば、その他のキャリア・トラッキング・ループ設計も可能であることに留意すべきである。複素乗算器１５０は、信号１２１の複素サンプル・ストリームを受信し、計算された位相角だけ複素サンプル・ストリームの逆回転（ｄｅ−ｒｏｔａｔｉｏｎ：回転解除）を行う。具体的には、信号１２１の同相および直交成分は或る位相だけ回転される。後者（或る位相）は、ｓｉｎ／ｃｏｓテーブル１７５（以下で説明する）によって与えられる特定のサインおよびコサイン値を表す信号１７６によって供給される。複素乗算器１５０からの出力信号、即ちＣＴＬ１２５からの出力信号は、逆回転された複素サンプル・ストリームを表す信号１２６である。信号１２６をここではトラッキング信号ともいう。図４から分かるように、トラッキング信号１２６は位相検波器１５５にも供給され、位相検波器１５５は、トラッキング信号１２６中に依然として存在するいかなる位相オフセットでも計算し、それ（オフセット）を表す位相オフセット信号を供給する。この計算は、“Ｉ＊Ｑ”または“ｓｉｇｎ（Ｉ）＊Ｑ”（符号（Ｉ）＊Ｑ）の関数を用いて行うことができる。位相検波器１５５によって供給される位相オフセット信号は、比例プラス積分の利得（比例利得と積分利得）を有する１次フィルタであるループ・フィルタ１６０に供給される。一時的に、合成器１６５を無視すると、ループ・フィルタ１６０からのループ濾波済み出力信号はＮＣＯ１７０に供給される。後者（ループ・フィルタ１６０）は積分器であり、この積分器は、入力信号として周波数を取り込み、この入力周波数に対応する位相角を表す出力信号を供給する。しかし、捕捉速度を増大させるために、ＮＣＯ１７０には、ｆＶＩＤＥＯに対応する周波数オフセットＦＯＦＦＳＥＴが供給され、この際、ｆＶＩＤＥＯは合成器１６５を介してループ・フィルタ出力信号に加算されて、合成信号がＮＣＯ１７０に供給される。ＮＣＯ１７０は、出力位相角信号１７１をｓｉｎ／ｃｏｓテーブル１７５に供給し、ｓｉｎ／ｃｏｓテーブル１７５は、その対応するサインおよびコサイン値を、ＣＴＬ入力信号１２１を逆回転させる複素乗算器１５０に供給して、トラッキング信号１２６を供給する。
【００１４】
次に、図３を再び参照すると、図２の受信信号１１中にＮＴＳＣ同一チャネル干渉が存在するとき、トラッキング信号１２６は、受信ＮＴＳＣビデオ・キャリアの電力レベルに比例したまたは応じたベースバンドのＤＣオフセットを含んでいる。このＤＣオフセットの符号は、キャリア・トラッキング・ループに於いて取り得る１８０度の不明確さ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ：多値性）に応じて決まり、その不明確さは、キャリア・トラッキング・ループ実現に応じて決まる。図３に示されているように、トラッキング信号１２６の同相（実）成分は、例えば１００Ｈｚといった低い帯域幅を有する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）である平均化フィルタ１３５に供給される。本発明の特徴によれば、平均化フィルタ１３５は、トラッキング信号１２６の同相成分をディジタル領域で平均化して信号１３６を供給する。信号１３６は、ＤＣオフセットを表し、即ち、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉の可能性ある存在の平均ＤＣ指標（ｍｅａｓｕｒｅ、尺度）を表す。信号１３６は、相加性白色ガウス・ノイズ（ＡＷＧＮ）、位相ノイズおよびＶＳＢ信号の存在とは無関係になるはずである。その理由は、これらのノイズおよび信号は平均すると０（ゼロ）になるからである。受信信号１１中にＮＴＳＣビデオ・キャリアが存在しない場合、またはＮＴＳＣビデオ・キャリア電力レベルが低すぎてＣＴＬ１２５が収束しない場合には、信号１３６の平均ＤＣ値が０（ゼロ）となることに留意すべきである。
【００１５】
ＮＴＳＣ同一チャネル干渉の存在の判定は、出力フラグ信号１４１を供給する比較器１４０によって行われる。ここで図５を参照されたい。図５は、本発明の原理による具体例のフローチャートを示している。具体的には、信号１３６は、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号の可能性ある検出を表すものであり、比較器１４０に供給される（図５、ステップ３０５）。後者（比較器１４０）は、信号１３６の値を所定の正の閾値と比較する（図５、ステップ３１０）。ＤＣオフセットの絶対値が所定の閾値より大きい場合は、比較器１４０は、出力フラグ信号１４１を、ＮＴＳＣビデオ・キャリアの検出を表す即ち同一チャネル干渉の検出を表す所定値、例えば論理「１」に対応する値に設定する。次いで、出力フラグ信号は他の回路（図示せず）によって用いられて、前述したように、適切なＮＴＳＣ除去濾波が可動化される（図５、ステップ３２０）。しかし、ＤＣオフセットの絶対値が所定の閾値より大きくない（以下の）場合は、出力フラグ信号１４１は、同一チャネル干渉がないことを表す論理「０」（ゼロ）に対応する値に設定される。この場合、その出力フラグ信号を用いて、ＮＴＳＣ除去濾波が前に可動化されていた場合にはＮＴＳＣ除去濾波を非可動化するようにしてもよい（図５、ステップ３１５）。従って、本発明の原理によれば、ＮＴＳＣビデオ・キャリアを示す信号が検出された場合には、テレビジョン装置１０の受信機１５は、例えば上述の櫛形フィルタを介して、適切なＮＴＳＣ除去濾波を行う。
【００１６】
ＡＤＣ１１０の後の上述の実施形態のシミュレーションは、Ｃプログラミング言語で記述されたプログラムによって実行された。このプログラムは、特定のＤ／Ｕ比のＮＴＳＣ同一チャネル干渉が加算されたＡＴＳＣ信号をそれぞれ表す相異なる入力データ・ファイルを処理した。相異なるデータ・ファイルは、図６に示されたシミュレータ構成を用いて得られた。ＮＴＳＣビデオ源４２０はＮＴＳＣ信号をＮＴＳＣ変調器４２５に供給する。後者（ＮＴＳＣ変調器４２５）は、ＮＴＳＣビデオを搬送するＮＴＳＣ送信信号を減衰器４３０に供給する。減衰器４３０を用いてＮＴＳＣ送信信号の電力レベルを変化させて、相異なるＤ／Ｕ比を得る。減衰されたＮＴＳＣ送信信号は合成器４１０に供給され、合成器４１０は、擬似ノイズ（ＰＮ）モードに設定されたＶＳＢ変調器４０５によって供給されたＡＴＳＣ信号に、減衰されたＮＴＳＣ送信信号を加える。ＮＴＳＣ送信信号とＡＴＳＣ信号の双方は４４ＭＨｚのＩＦ（中間周波数）に中心周波数を有する。この合成された信号、即ち、ＡＴＳＣ信号と同一チャネルＮＴＳＣ干渉信号の合成信号は、ディジタル・オシロスコープ４１５に供給される。具体的には、ディジタル・オシロスコープ４１５は、サンプリング・レートｆＳＡＭＰ＝２５Ｍサンプル／ｓｅｃ（百万サンプル／秒）および８ビット／サンプルでその合成信号をサンプリングし、その結果、ｆＩＦ＝６ＭＨｚのＩＦを中心周波数とするサンプリング済みの高い注入信号が得られる。その他のサンプリング・レートおよび中間周波数を用いることもできるであろう。
【００１７】
図７および８にはこのシミュレーションの幾つかの結果が示されている。図７は１０ｄＢのＤ／Ｕ比に関する具体例のグラフを示している。特に、図７は、サンプル数に対する平均のフィルタ出力のＣＴＬ周波数偏移およびＤＣオフセットの各グラフを示している。双方の曲線とも、キャリア・トラッキング・ループおよびＤＣオフセットのそれぞれの安定した収束を示している。
【００１８】
次に、図８を参照すると、表１は、平均化フィルタの出力におけるＤＣオフセットの対応する絶対値と、キャリア・トラッキング・ループ収束状態とを指定した幾つかのＤ／Ｕ比のシミュレーション結果を示している。表１から、キャリア・トラッキング・ループが最大約２０ｄＢのＤ／Ｕまでの同一チャネルＮＴＳＣ干渉を効率的に検出することが分かる。表１の各エントリ（項目）を用いて、図３の比較器１４０において用いるための具体例の閾値を与えることができる。例えば、閾値が３１に設定されている場合、判断装置（例えば、図３の比較器１４０）は、１８ｄＢより小さいＤ／Ｕに対してＮＴＳＣの存在を識別する。
【００１９】
本発明の特徴によると、表１の各エントリ（または同様の各エントリ）を受信機１５のメモリ（図示せず）に推測的に（ａ ｐｒｉｏｒｉ）格納して、特定のＤＣオフセットに対する対応するＤ／Ｕ比の推定値を供給することができる。図９には、そのような具体的実施形態が示されている。図９は、比較器１４０がルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）１４３を含み出力信号１４２を供給することを除いて、図３に示されている実施形態と同様である。後者（出力信号）は、信号１３６により与えられるＤＣオフセットの特定の値に対する対応するＤ／Ｕ比の推定値であり、ＮＴＳＣ干渉がどのくらい悪いかまたは大きいかを示す指標（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）である。具体的には、比較器１４０のＬＵＴ１４３は、例えば図８の表１の“Ｄ／Ｕ（ｄＢ）”および“ＤＣオフセット”の各列に対応する表を格納する。比較器１４０は、信号１３６によって表されるＤＣオフセットを、表１の予め定められた複数のＤＣオフセットの中の１つに量子化し、対応するＤ／Ｕ比エントリを信号１４２上のＤ／Ｕ比の推定値として供給する。
【００２０】
上述のように、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、ＮＴＳＣビデオ・キャリアのキャリア・トラッキングに基づくものである。このような同一チャネル干渉検出器は、非常に高いＤ／Ｕ比である最大約２０ｄＢまでの同一チャネルＮＴＳＣ信号を効率的に検出することができる。この同じ検出器を同様に用いて、ＮＴＳＣオーディオまたはクロマ・キャリア（色搬送波）をトラッキング（追従）することができることに留意すべきである。但し、それらのキャリアの電力はビデオ・キャリアと比較して小さいので、効率的でないと予期される。しかし、これらの別の形態の検出器は、地上波チャネルでマルチパス伝播によってＮＴＳＣビデオ・キャリア周波数上でスペクトル・ナル（ｎｕｌｌ、ゼロ）が生じて検出に影響を与えたが、他のキャリアがそのまま残っているときのような、特別な場合に対して有用であろう。
【００２１】
以上、本発明の技術的思想をテレビジョン受信機とＮＴＳＣ同一チャネル干渉の文脈で説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではなく、１つ以上の同一チャネル干渉信号の存在において動作する任意の受信機にも適用される。次に、図１０には、本発明の原理による別の実施形態が示されている。同一チャネル干渉検出器４０は、干渉キャリア・トラッキンング要素５０と判断装置５５とを含んでいる。受信信号４９は干渉キャリア・トラッキンング要素５０に供給され、干渉キャリア・トラッキンング要素５０が供給する出力信号５１は、受信信号４９中に存在する干渉信号の少なくとも１つのキャリア（干渉キャリア）の可能性ある存在に比例する（応じた）。判断装置５５は、出力信号５１を受信し、さらに、例えば電圧レベル、周波数、位相、等の出力信号５１のパラメータの関数の形式でその干渉信号が存在するかどうかを判定する。干渉信号が存在するかどうかを判定する前に、判断装置５５は、さらに出力信号５１を処理してもよい。例えば、図３について説明したように、判断装置５５は、出力信号５１の平均化を最初に実行してもよい。代替構成または追加的構成として、判断装置５５は、例えば標準偏差等のようなその他の統計的パラメータを計算してもよい。具体的には、キャリア・トラッキング要素５０および判断装置５５は、図３および４に関して図示し説明した要素と同様の要素を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。ここで説明し図示した特定の要素のコンポーネントのグループ化は単なる例示に過ぎないことに留意すべきである。例えば、図３はキャリア・トラッキング・ループの外部にあるヒルベルト・フィルタを示しているが、このような構成は必要な構成ではなく、例えば、ヒルベルト・フィルタはキャリア・トラッキング・ループの一部として図示し説明することもできたであろう。
【００２２】
このように、以上、本発明の原理を具体例で説明した。この分野の専門家であれば、明示しなかったが本発明の原理を実施形態化しその精神および範囲内にある多数の代替構成を考案することができることが分かるであろう。例えば、個別の複数の機能要素の文脈で例示したが、これらの機能要素は１つ以上の集積回路（ＩＣ）上で実施形態化してもよい。同様に、個別の各要素として示したが、その要素の何れかまたは全てを、例えばディジタル信号プロセッサのような蓄積プログラム制御（ＳＰＣ）プロセッサの形態で実現してもよい。さらに、テレビジョン装置１０内にまとめられた複数の要素として示したが、それらの要素は任意の組合せで相異なるユニットに分散配置してもよい。例えば、受信機１５は、装置の一部であっても、またはその装置から物理的に分離したボックス、またはディスプレイ２０を組み込んだボックス、等であってもよい。従って、例示した実施形態に多数の変形を行ってもよく、特許請求の範囲によって定まる本発明の精神および範囲から逸脱することなくその他の構成を創案してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、ＮＴＳＣ信号スペクトルとＡＴＳＣ信号スペクトルの比較を示している。
【図２】図２は、本発明の原理を実施形態化したテレビジョン装置の高いレベルの具体例のブロック図を示している。
【図３】図３は、本発明の原理を実施形態化した受信機の一部分を示している。
【図４】図４は、図３の受信機に用いられる具体例のキャリア・トラッキング・ループを示している。
【図５】図５は、本発明の原理に従う具体例の方法を示している。
【図６】図６は、具体例のシミュレータ構成を示している。
【図７】図７は、具体例のシミュレーション結果を示している。
【図８】図８は、具体例のシミュレーション結果を示している。
【図９】図９は、本発明の原理に従うその他の実施形態を示している。
【図１０】図１０は、本発明の原理に従うその他の実施形態を示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、通信システムに関し、特に受信機における干渉検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国においてアナログからディジタルへの地上波テレビジョンの移行期間に、アナログＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ベースの送信方式と、ディジタルＡＴＳＣ−ＨＤＴＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ−Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）ベースの送信方式とが、多年にわたって共存すると予期される。従って、ＮＴＳＣ放送信号とＡＴＳＣ放送信号が同じ６ＭＨｚ（１００万Ｈｚ）幅のチャネルを共用することがある。これが図１に示されており、図１には、ディジタルＶＳＢ（残留側波帯）ＡＴＳＣ信号スペクトルに対するＮＴＳＣ信号キャリア（ビデオ、オーディオおよびクロマ（色度））の相対的なスペクトル位置が示されている。従って、ＡＴＳＣ受信機は、ＮＴＳＣ同一チャネル（ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ：共通チャネル）干渉または妨害を効率的に検出し、除去（ｒｅｊｅｃｔ：拒否、拒絶）することができなければならない。
【０００３】
ＡＴＳＣ−ＨＤＴＶディジタル受信機において、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉除去は、櫛形フィルタによって実行してもよい（例えば、Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、“ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＴＳＣディジタル・テレビジョン標準）”、Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａ／５３、Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １６，１９９５参照）。この櫛形フィルタは、ＮＴＳＣ信号キャリア（搬送波）の位置およびその付近にスペクトル・ナル（ｎｕｌｌ：ゼロ）を有する１２シンボル線形フィード・フォワード型フィルタであり、ＮＴＳＣ干渉が検出されたときだけ適用される（例えば、Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、“Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ”、Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａ／５４、Ｏｃｔｏｂｅｒ ０４，１９９５参照）。テストの結果、櫛形フィルタが、最大１６ｄＢ（デシベル）までのＤ／Ｕ（Ｄｅｓｉｒｅｄ−ｔｏ−Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ、所望対不所望）信号電力比に対して効率的なＮＴＳＣ信号除去を行うことが示された。Ｄ／Ｕ信号電力比は、平均ディジタルＶＳＢ ＡＴＳＣ信号電力を平均ＮＴＳＣピーク（最大）信号電力で除算した値として定義される。
【０００４】
ＮＴＳＣ干渉が検出されたときだけ櫛形フィルタが適用されるので、最初にＮＴＳＣ同一チャネル干渉の存在を検出する必要がある。さらに、高いＤ／Ｕ比のＮＴＳＣ同一チャネル干渉を検出できることが望ましい。上述の“Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ”には、櫛形フィルタの入力信号と出力信号の間の電力差を用いるＮＴＳＣ検出器の実現法が記述されている。特に、この実現法では、櫛形フィルタの入力信号と出力信号の間の電力に大きなまたは充分な差があるときに、ＮＴＳＣ同一チャネル信号が存在することを検出する。残念ながら、この設計では、１０ｄＢより大きいＤ／Ｕ比に対しては信頼性がない。
【発明の開示】
【０００５】
（発明の概要）
本発明の原理によれば、同一チャネル干渉検出器は、受信信号を処理して、干渉信号の少なくとも１つのキャリアの可能性ある存在（ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ、存在の可能性）を示すトラッキング（追従）信号を供給するキャリア・トラッキング・ループと、干渉信号がトラッキング信号の関数の形式で存在するかどうかを判定する判断装置（デシジョン・デバイス）と、を含んでいる。
【０００６】
本発明の実施形態では、テレビジョン装置はＡＴＳＣ受信機を含んでおり、ＡＴＳＣ受信機は、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号のキャリア・トラッキングに基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器を含んでいる。ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、キャリア・トラッキング・ループおよび判断装置を含んでいる。キャリア・トラッキング・ループは、受信信号を処理して、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号の可能性ある存在を検出し、その存在を表すトラッキング信号を供給する。判断装置は、トラッキング信号を受信し、その信号からＤＣ（直流）オフセットを復元（回復）する。次いで、判断装置は、ＤＣオフセット信号が予め定めた閾値より大きい場合に、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉が存在すると判定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の技術的思想部分（ｃｏｎｃｅｐｔ）以外の図示された各要素は周知であり、詳しく説明しない。例えば、本発明の技術的思想部分以外の、テレビジョン、各コンポーネント（構成要素）、例えばフロントエンド、ヒルベルト・フィルタ、キャリア・トラッキング・ループ、ビデオ・プロセッサ、遠隔制御手段、等は、周知であり、ここでは詳しく説明しない。さらに、本発明の技術的思想部分は、ここで説明しない通常のプログラミング技術を用いて実現してもよい。最後に、図面において同じ番号は同様の要素を表している。
【０００８】
図２には、本発明の原理による具体例のテレビジョン装置１０の高いレベルのブロック図が示されている。テレビジョン（ＴＶ）装置１０は受信機１５およびディスプレイ（表示器）２０を含んでいる。具体的には、受信機１５はＡＴＳＣコンパチブル（両立性、適合型）受信機である。受信機１５は、ＮＴＳＣコンパチブルであってもよく、即ちテレビジョン装置１０がＮＴＳＣ放送またはＡＴＳＣ放送からのビデオ・コンテンツを表示することができるようなＮＴＳＣ動作モードおよびＡＴＳＣ動作モードを有していてもよい。しかし、この説明の文脈では、ＡＴＳＣ動作モードを説明する。受信機１５は、放送信号１１を（例えば、アンテナ（図示せず）を介して）受信して処理して、その信号から例えばＨＤＴＶビデオ信号を復元（回復）してディスプレイ２０に供給してビデオ・コンテンツをディスプレイ２０に表示する。上述し図１に示したように、信号１１は、放送ＡＴＳＣ信号だけでなく、同一チャネル放送ＮＴＳＣ信号からの干渉または妨害をも含んでいることがある。この点に関して、図２の受信機１５は、上述のようなＮＴＳＣ信号干渉を除去するための例えば上述の櫛形フィルタのような除去フィルタ（図示せず）を含み、本発明の原理に従って、さらにＮＴＳＣビデオ・キャリア信号のキャリア・トラッキング（追従）に基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器をも含んでいる。以下で説明するように、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉を検出すると、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉を軽減するように信号１１を処理する除去フィルタの使用を可動化する。
【０００９】
次に、図３には、本発明の原理によるＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器を含む受信機１５の関連部分が示されている。具体的には、受信機１５は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）１０５、自動利得制御手段（ＡＧＣ）１１０、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１１５、遅延／ヒルベルト・フィルタ素子１２０、キャリア・トラッキング・ループ（ＣＴＬ）１２５、平均化フィルタ１３５および比較器１４０を含んでいる。
【００１０】
入力信号１０１は、上述の“ＡＴＳＣディジタル・テレビジョン標準”に従ったディジタルＶＳＢ変調済み信号を表し、特定のＩＦ（中間周波数）ｆＩＦＨｚを中心周波数としている。しかし、上述のように、入力信号１０１は、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉をも含んでいることがある。入力信号１０１はＡＤＣ１０５によってサンプリングされてサンプル信号またはサンプリング済み信号に変換され、次いでそれがＡＧＣ１１０によって利得制御される。後者（ＡＧＣ１１０）は、非コヒーレントまたは非干渉性であり、信号１０１内に含まれるＶＳＢ信号の第１のレベルの利得制御（キャリア・トラッキング前の利得制御）、シンボル・タイミングおよび同期検波（検出）を行う混合モード（アナログおよびディジタル）ループである。ＡＧＣ１１０は、基本的に、ＡＤＣ１０５からのサンプル信号の絶対値を所定の閾値と比較し、エラー（誤差）を累積し、その情報を信号１１２を介してＡＤＣ１０５の前の利得制御用のチューナ（図示せず）にフィードバックする。このようにして、ＡＧＣ１１０は、利得制御された信号１１３をＡＴＳＣ ＶＳＢ処理回路（図示せず）とＢＰＦ１１５とに供給する。本発明の特徴によれば、ＢＰＦ１１５は、ＮＴＳＣビデオ・キャリアを中心周波数とし、６００ＫＨｚ（千Ｈｚ）以下の狭い帯域幅を有する。ＶＳＢ信号と同一チャネルＮＴＳＣ信号の間には送信されたオフセットがないものと仮定し、ハイサイド注入（ｈｉｇｈ ｓｉｄｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）を仮定すると、ＮＴＳＣビデオ・キャリアは周波数ｆＶＩＤＥＯを有すると予期される。ここで、ｆＶＩＤＥＯ＝ｆＩＦ−１．７５ＭＨｚである。
【００１１】
次いで、ＢＰＦ１１５からの出力信号は遅延／ヒルベルト・フィルタ素子１２０中を通過する。後者（素子１２０）は、ヒルベルト・フィルタと、ヒルベルト・フィルタ処理遅延と一致または整合する等量遅延線（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ）とを含んでいる。この分野で知られているように、ヒルベルト・フィルタは、０（ゼロ）より大きい全ての入力周波数に対して−９０度移相を（および負の周波数に対して＋９０度移相を）導入する全域通過フィルタである。ヒルベルト・フィルタは、ＢＰＦ１１５からの出力信号の直交成分の復元（回復）を可能にする。ＣＴＬが位相を補正しＮＴＳＣビデオ・キャリアにロック（固定）するためには、その信号の同相および直交成分が必要である。
【００１２】
遅延／ヒルベルト・フィルタ素子１２０からの出力信号１２１は、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）成分を含む複素サンプル・ストリームである。図において複素信号経路が二重線で示されていることに留意すべきである。信号１２１はキャリア・トラッキング・ループ（ＣＴＬ）１２５に供給され、このＣＴＬ１２５は位相ロック・ループであり、位相ロック・ループは、信号１２１の複素サンプル・ストリームを処理して、ＩＦ信号をベースバンドにダウンコンバートし（周波数逓降を行い）、放送ＮＴＳＣビデオ・キャリアの送信機（図示せず）と受信機チューナ局部発振器（図示せず）の間の周波数オフセット（偏移）に対して補正を行うものである。ＣＴＬ１２５は、２次（ｓｅｃｏｎｄ ｏｒｄｅｒ）ループであり、理論的には、周波数オフセットが位相エラーなしで、トラッキングまたは追従されるようにする。実際には、位相エラーは、ループ・バンド幅、入力位相ノイズ、熱的ノイズ、および、データのビット・サイズ、積分器、および利得乗算器のような実現上の制約、の関数である。
【００１３】
次に、図４にはＣＴＬ１２５の具体的実施形態が示されている。ＣＴＬ１２５は、複素乗算器１５０、位相検波器１５５、ループ・フィルタ１６０、合成器（または加算器）１６５、数値制御発振器（ＮＣＯ）１７０、およびサイン／コサイン（ｓｉｎ／ｃｏｓ）テーブル１７５を含んでいる。同じ性能を達成するのであれば、その他のキャリア・トラッキング・ループ設計も可能であることに留意すべきである。複素乗算器１５０は、信号１２１の複素サンプル・ストリームを受信し、計算された位相角だけ複素サンプル・ストリームの逆回転（ｄｅ−ｒｏｔａｔｉｏｎ：回転解除）を行う。具体的には、信号１２１の同相および直交成分は或る位相だけ回転される。後者（或る位相）は、ｓｉｎ／ｃｏｓテーブル１７５（以下で説明する）によって与えられる特定のサインおよびコサイン値を表す信号１７６によって供給される。複素乗算器１５０からの出力信号、即ちＣＴＬ１２５からの出力信号は、逆回転された複素サンプル・ストリームを表す信号１２６である。信号１２６をここではトラッキング信号ともいう。図４から分かるように、トラッキング信号１２６は位相検波器１５５にも供給され、位相検波器１５５は、トラッキング信号１２６中に依然として存在するいかなる位相オフセットでも計算し、それ（オフセット）を表す位相オフセット信号を供給する。この計算は、“Ｉ＊Ｑ”または“ｓｉｇｎ（Ｉ）＊Ｑ”（符号（Ｉ）＊Ｑ）の関数を用いて行うことができる。位相検波器１５５によって供給される位相オフセット信号は、比例プラス積分の利得（比例利得と積分利得）を有する１次フィルタであるループ・フィルタ１６０に供給される。一時的に、合成器１６５を無視すると、ループ・フィルタ１６０からのループ濾波済み出力信号はＮＣＯ１７０に供給される。後者（ループ・フィルタ１６０）は積分器であり、この積分器は、入力信号として周波数を取り込み、この入力周波数に対応する位相角を表す出力信号を供給する。しかし、捕捉速度を増大させるために、ＮＣＯ１７０には、ｆＶＩＤＥＯに対応する周波数オフセットＦＯＦＦＳＥＴが供給され、この際、ｆＶＩＤＥＯは合成器１６５を介してループ・フィルタ出力信号に加算されて、合成信号がＮＣＯ１７０に供給される。ＮＣＯ１７０は、出力位相角信号１７１をｓｉｎ／ｃｏｓテーブル１７５に供給し、ｓｉｎ／ｃｏｓテーブル１７５は、その対応するサインおよびコサイン値を、ＣＴＬ入力信号１２１を逆回転させる複素乗算器１５０に供給して、トラッキング信号１２６を供給する。
【００１４】
次に、図３を再び参照すると、図２の受信信号１１中にＮＴＳＣ同一チャネル干渉が存在するとき、トラッキング信号１２６は、受信ＮＴＳＣビデオ・キャリアの電力レベルに比例したまたは応じたベースバンドのＤＣオフセットを含んでいる。このＤＣオフセットの符号は、キャリア・トラッキング・ループに於いて取り得る１８０度の不明確さ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ：多値性）に応じて決まり、その不明確さは、キャリア・トラッキング・ループ実現に応じて決まる。図３に示されているように、トラッキング信号１２６の同相（実）成分は、例えば１００Ｈｚといった低い帯域幅を有する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）である平均化フィルタ１３５に供給される。本発明の特徴によれば、平均化フィルタ１３５は、トラッキング信号１２６の同相成分をディジタル領域で平均化して信号１３６を供給する。信号１３６は、ＤＣオフセットを表し、即ち、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉の可能性ある存在の平均ＤＣ指標（ｍｅａｓｕｒｅ、尺度）を表す。信号１３６は、相加性白色ガウス・ノイズ（ＡＷＧＮ）、位相ノイズおよびＶＳＢ信号の存在とは無関係になるはずである。その理由は、これらのノイズおよび信号は平均すると０（ゼロ）になるからである。受信信号１１中にＮＴＳＣビデオ・キャリアが存在しない場合、またはＮＴＳＣビデオ・キャリア電力レベルが低すぎてＣＴＬ１２５が収束しない場合には、信号１３６の平均ＤＣ値が０（ゼロ）となることに留意すべきである。
【００１５】
ＮＴＳＣ同一チャネル干渉の存在の判定は、出力フラグ信号１４１を供給する比較器１４０によって行われる。ここで図５を参照されたい。図５は、本発明の原理による具体例のフローチャートを示している。具体的には、信号１３６は、ＮＴＳＣビデオ・キャリア信号の可能性ある検出を表すものであり、比較器１４０に供給される（図５、ステップ３０５）。後者（比較器１４０）は、信号１３６の値を所定の正の閾値と比較する（図５、ステップ３１０）。ＤＣオフセットの絶対値が所定の閾値より大きい場合は、比較器１４０は、出力フラグ信号１４１を、ＮＴＳＣビデオ・キャリアの検出を表す即ち同一チャネル干渉の検出を表す所定値、例えば論理「１」に対応する値に設定する。次いで、出力フラグ信号は他の回路（図示せず）によって用いられて、前述したように、適切なＮＴＳＣ除去濾波が可動化される（図５、ステップ３２０）。しかし、ＤＣオフセットの絶対値が所定の閾値より大きくない（以下の）場合は、出力フラグ信号１４１は、同一チャネル干渉がないことを表す論理「０」（ゼロ）に対応する値に設定される。この場合、その出力フラグ信号を用いて、ＮＴＳＣ除去濾波が前に可動化されていた場合にはＮＴＳＣ除去濾波を非可動化するようにしてもよい（図５、ステップ３１５）。従って、本発明の原理によれば、ＮＴＳＣビデオ・キャリアを示す信号が検出された場合には、テレビジョン装置１０の受信機１５は、例えば上述の櫛形フィルタを介して、適切なＮＴＳＣ除去濾波を行う。
【００１６】
ＡＤＣ１１０の後の上述の実施形態のシミュレーションは、Ｃプログラミング言語で記述されたプログラムによって実行された。このプログラムは、特定のＤ／Ｕ比のＮＴＳＣ同一チャネル干渉が加算されたＡＴＳＣ信号をそれぞれ表す相異なる入力データ・ファイルを処理した。相異なるデータ・ファイルは、図６に示されたシミュレータ構成を用いて得られた。ＮＴＳＣビデオ源４２０はＮＴＳＣ信号をＮＴＳＣ変調器４２５に供給する。後者（ＮＴＳＣ変調器４２５）は、ＮＴＳＣビデオを搬送するＮＴＳＣ送信信号を減衰器４３０に供給する。減衰器４３０を用いてＮＴＳＣ送信信号の電力レベルを変化させて、相異なるＤ／Ｕ比を得る。減衰されたＮＴＳＣ送信信号は合成器４１０に供給され、合成器４１０は、擬似ノイズ（ＰＮ）モードに設定されたＶＳＢ変調器４０５によって供給されたＡＴＳＣ信号に、減衰されたＮＴＳＣ送信信号を加える。ＮＴＳＣ送信信号とＡＴＳＣ信号の双方は４４ＭＨｚのＩＦ（中間周波数）に中心周波数を有する。この合成された信号、即ち、ＡＴＳＣ信号と同一チャネルＮＴＳＣ干渉信号の合成信号は、ディジタル・オシロスコープ４１５に供給される。具体的には、ディジタル・オシロスコープ４１５は、サンプリング・レートｆＳＡＭＰ＝２５Ｍサンプル／ｓｅｃ（百万サンプル／秒）および８ビット／サンプルでその合成信号をサンプリングし、その結果、ｆＩＦ＝６ＭＨｚのＩＦを中心周波数とするサンプリング済みの高い注入信号が得られる。その他のサンプリング・レートおよび中間周波数を用いることもできるであろう。
【００１７】
図７および８にはこのシミュレーションの幾つかの結果が示されている。図７は１０ｄＢのＤ／Ｕ比に関する具体例のグラフを示している。特に、図７は、サンプル数に対する平均のフィルタ出力のＣＴＬ周波数偏移およびＤＣオフセットの各グラフを示している。双方の曲線とも、キャリア・トラッキング・ループおよびＤＣオフセットのそれぞれの安定した収束を示している。
【００１８】
次に、図８を参照すると、表１は、平均化フィルタの出力におけるＤＣオフセットの対応する絶対値と、キャリア・トラッキング・ループ収束状態とを指定した幾つかのＤ／Ｕ比のシミュレーション結果を示している。表１から、キャリア・トラッキング・ループが最大約２０ｄＢのＤ／Ｕまでの同一チャネルＮＴＳＣ干渉を効率的に検出することが分かる。表１の各エントリ（項目）を用いて、図３の比較器１４０において用いるための具体例の閾値を与えることができる。例えば、閾値が３１に設定されている場合、判断装置（例えば、図３の比較器１４０）は、１８ｄＢより小さいＤ／Ｕに対してＮＴＳＣの存在を識別する。
【００１９】
本発明の特徴によると、表１の各エントリ（または同様の各エントリ）を受信機１５のメモリ（図示せず）に推測的に（ａ ｐｒｉｏｒｉ）格納して、特定のＤＣオフセットに対する対応するＤ／Ｕ比の推定値を供給することができる。図９には、そのような具体的実施形態が示されている。図９は、比較器１４０がルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）１４３を含み出力信号１４２を供給することを除いて、図３に示されている実施形態と同様である。後者（出力信号）は、信号１３６により与えられるＤＣオフセットの特定の値に対する対応するＤ／Ｕ比の推定値であり、ＮＴＳＣ干渉がどのくらい悪いかまたは大きいかを示す指標（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）である。具体的には、比較器１４０のＬＵＴ１４３は、例えば図８の表１の“Ｄ／Ｕ（ｄＢ）”および“ＤＣオフセット”の各列に対応する表を格納する。比較器１４０は、信号１３６によって表されるＤＣオフセットを、表１の予め定められた複数のＤＣオフセットの中の１つに量子化し、対応するＤ／Ｕ比エントリを信号１４２上のＤ／Ｕ比の推定値として供給する。
【００２０】
上述のように、ＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器は、ＮＴＳＣビデオ・キャリアのキャリア・トラッキングに基づくものである。このような同一チャネル干渉検出器は、非常に高いＤ／Ｕ比である最大約２０ｄＢまでの同一チャネルＮＴＳＣ信号を効率的に検出することができる。この同じ検出器を同様に用いて、ＮＴＳＣオーディオまたはクロマ・キャリア（色搬送波）をトラッキング（追従）することができることに留意すべきである。但し、それらのキャリアの電力はビデオ・キャリアと比較して小さいので、効率的でないと予期される。しかし、これらの別の形態の検出器は、地上波チャネルでマルチパス伝播によってＮＴＳＣビデオ・キャリア周波数上でスペクトル・ナル（ｎｕｌｌ、ゼロ）が生じて検出に影響を与えたが、他のキャリアがそのまま残っているときのような、特別な場合に対して有用であろう。
【００２１】
以上、本発明の技術的思想をテレビジョン受信機とＮＴＳＣ同一チャネル干渉の文脈で説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではなく、１つ以上の同一チャネル干渉信号の存在において動作する任意の受信機にも適用される。次に、図１０には、本発明の原理による別の実施形態が示されている。同一チャネル干渉検出器４０は、干渉キャリア・トラッキンング要素５０と判断装置５５とを含んでいる。受信信号４９は干渉キャリア・トラッキンング要素５０に供給され、干渉キャリア・トラッキンング要素５０が供給する出力信号５１は、受信信号４９中に存在する干渉信号の少なくとも１つのキャリア（干渉キャリア）の可能性ある存在に比例する（応じた）。判断装置５５は、出力信号５１を受信し、さらに、例えば電圧レベル、周波数、位相、等の出力信号５１のパラメータの関数の形式でその干渉信号が存在するかどうかを判定する。干渉信号が存在するかどうかを判定する前に、判断装置５５は、さらに出力信号５１を処理してもよい。例えば、図３について説明したように、判断装置５５は、出力信号５１の平均化を最初に実行してもよい。代替構成または追加的構成として、判断装置５５は、例えば標準偏差等のようなその他の統計的パラメータを計算してもよい。具体的には、キャリア・トラッキング要素５０および判断装置５５は、図３および４に関して図示し説明した要素と同様の要素を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。ここで説明し図示した特定の要素のコンポーネントのグループ化は単なる例示に過ぎないことに留意すべきである。例えば、図３はキャリア・トラッキング・ループの外部にあるヒルベルト・フィルタを示しているが、このような構成は必要な構成ではなく、例えば、ヒルベルト・フィルタはキャリア・トラッキング・ループの一部として図示し説明することもできたであろう。
【００２２】
このように、以上、本発明の原理を具体例で説明した。この分野の専門家であれば、明示しなかったが本発明の原理を実施形態化しその精神および範囲内にある多数の代替構成を考案することができることが分かるであろう。例えば、個別の複数の機能要素の文脈で例示したが、これらの機能要素は１つ以上の集積回路（ＩＣ）上で実施形態化してもよい。同様に、個別の各要素として示したが、その要素の何れかまたは全てを、例えばディジタル信号プロセッサのような蓄積プログラム制御（ＳＰＣ）プロセッサの形態で実現してもよい。さらに、テレビジョン装置１０内にまとめられた複数の要素として示したが、それらの要素は任意の組合せで相異なるユニットに分散配置してもよい。例えば、受信機１５は、装置の一部であっても、またはその装置から物理的に分離したボックス、またはディスプレイ２０を組み込んだボックス、等であってもよい。従って、例示した実施形態に多数の変形を行ってもよく、特許請求の範囲によって定まる本発明の精神および範囲から逸脱することなくその他の構成を創案してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、ＮＴＳＣ信号スペクトルとＡＴＳＣ信号スペクトルの比較を示している。
【図２】図２は、本発明の原理を実施形態化したテレビジョン装置の高いレベルの具体例のブロック図を示している。
【図３】図３は、本発明の原理を実施形態化した受信機の一部分を示している。
【図４】図４は、図３の受信機に用いられる具体例のキャリア・トラッキング・ループを示している。
【図５】図５は、本発明の原理に従う具体例の方法を示している。
【図６】図６は、具体例のシミュレータ構成を示している。
【図７】図７は、具体例のシミュレーション結果を示している。
【図８】図８は、具体例のシミュレーション結果を示している。
【図９】図９は、本発明の原理に従うその他の実施形態を示している。
【図１０】図１０は、本発明の原理に従うその他の実施形態を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉信号を検出するのに使用する装置であって、
受信信号を処理して、干渉信号の少なくとも１つのキャリアの可能性ある存在を示すトラッキング信号を供給するキャリア・トラッキング・ループ（１１５、１２０、１２５）と、
前記干渉信号が前記トラッキング信号の関数の形式で存在するかどうかを判定する判断装置（１３５、１４０）と、
を具える装置。
【請求項２】
前記判断装置は、さらに、
前記トラッキング信号を平均化するフィルタ（１３５）と、
前記平均化したトラッキング信号を、前記干渉信号が存在するかどうかを判定するための所定の閾値と比較する比較器（１４０）と、
を具える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
さらに、前記平均化したトラッキング信号からＤ／Ｕ（所望対不所望）信号電力比を与えるルップアップ・テーブル（１４３）を具える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記Ｄ／Ｕ信号電力比は、平均のディジタル残留側波帯ＡＴＳＣ信号電力を平均のＮＴＳＣピーク信号電力で除した値として定義される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣビデオ・キャリアである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣクロマ・キャリアである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣオーディオ・キャリアである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記キャリア・トラッキング・ループは、
前記少なくとも１つのキャリアを中心周波数とし、前記受信信号を濾波して、帯域通過濾波済み信号を供給する帯域通過フィルタ（１１５）と、
前記帯域通過濾波済み信号を濾波して複素信号を供給する遅延／ヒルベルト・フィルタ（１２０）と、
前記複素信号に対して動作して前記トラッキング信号を供給するキャリア・トラッキング・ループ（１２５）と、を具える、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記キャリア・トラッキング・ループは、
さらに、前記トラッキング信号を処理して、前記トラッキング信号における位相オフセットを表す位相オフセット信号を供給する位相検波器（１５５）と、
前記位相オフセット信号を濾波するループ・フィルタ（１６０）と、
前記ループ濾波済み位相オフセット信号と、前記少なくとも１つのキャリア信号の周波数に等しい周波数オフセット信号とを合成して、合成信号を供給する合成器（１６５）と、
前記合成信号に応答して位相角信号を供給する数値制御発振器（１７０）と、
前記位相角信号を受信し、対応するサイン／コサイン値を与えるサイン／コサイン・テーブル（１７５）と、
前記サイン／コサイン・テーブルによって与えられたサイン／コサイン値を前記複素信号に乗じて、前記トラッキング信号を供給する複素乗算器（１５０）と、
を具える、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ビデオ・コンテンツを含む放送ＡＴＳＣコンパチブル信号を受信するテレビジョン装置であって、ＮＴＳＣ信号の少なくとも１つのキャリアのキャリア・トラッキングに基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器を具える受信機（１５）と、
前記ビデオ・コンテンツを表示するディスプレイ（２０）と、
を具える、テレビジョン装置（１０）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣビデオ・キャリアである、請求項１０に記載のテレビジョン装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣクロマ・キャリアである、請求項１０に記載のテレビジョン装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣオーディオ・キャリアである、請求項１０に記載のテレビジョン装置。
【請求項１４】
干渉信号を検出するのに使用する方法であって、
受信信号（３０５）を処理して、干渉信号の少なくとも１つのキャリアの可能性ある存在を示すトラッキング信号を供給する処理ステップと、
前記干渉信号が前記トラッキング信号の関数の形式で存在するかどうかを判定するステップ（３１０、３１５、３２０）と、
を含む、前記方法。
【請求項１５】
前記判定するステップは、
前記トラッキング信号を平均化するステップ（３０５）と、
前記平均化したトラッキング信号を、前記干渉信号が存在するかどうかを判定するための所定の閾値と比較するステップ（３１０）と、を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、前記平均化したトラッキング信号からＤ／Ｕ（所望対不所望）信号電力比を供給するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｄ／Ｕ信号電力比は、平均のディジタル残留側波帯ＡＴＳＣ信号電力を平均のＮＴＳＣピーク信号電力で除した値として定義される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣビデオ・キャリアである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣクロマ・キャリアである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣオーディオ・キャリアである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記処理ステップは、
前記受信信号を濾波して、前記少なくとも１つのキャリアを中心周波数とする帯域幅を有する帯域通過濾波済み信号を供給するステップと、
前記帯域通過濾波済み信号を濾波して複素信号を供給するステップと、
キャリア・トラッキング・ループを用いて前記複素信号を処理して前記トラッキング信号を供給するステップと、を含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記複素信号を処理するステップは、
前記トラッキング信号を処理して、前記トラッキング信号における位相オフセットを表す位相オフセット信号を供給するステップと、
前記位相オフセット信号を濾波して、濾波済み位相オフセット信号を供給するステップと、
前記ループ濾波済み位相オフセット信号と、前記少なくとも１つのキャリア信号の周波数に等しい周波数オフセット信号とを合成して、合成信号を供給するステップと、
前記合成信号を処理して、前記合成信号の周波数に比例する位相角信号を供給するステップと、
前記供給された位相角に対応するサインおよびコサイン値を与えるステップと、
前記複素信号に前記与えられたサインおよびコサイン値を乗じて前記トラッキング信号を供給するステップと、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
さらに、前記干渉信号が存在すると判定されたときに、前記干渉信号を除去するよう前記受信信号を処理する除去フィルタを可動化するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
干渉信号を検出するのに使用する装置であって、
受信信号を処理して、干渉信号の少なくとも１つのキャリアの可能性ある存在を示すトラッキング信号を供給するキャリア・トラッキング・ループ（１１５、１２０、１２５）と、
前記干渉信号が前記トラッキング信号の関数の形式で存在するかどうかを判定する判断装置（１３５、１４０）と、
を具える装置。
【請求項２】
前記判断装置は、さらに、
前記トラッキング信号を平均化するフィルタ（１３５）と、
前記平均化したトラッキング信号を、前記干渉信号が存在するかどうかを判定するための所定の閾値と比較する比較器（１４０）と、
を具える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
さらに、前記平均化したトラッキング信号からＤ／Ｕ（所望対不所望）信号電力比を与えるルップアップ・テーブル（１４３）を具える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記Ｄ／Ｕ信号電力比は、平均のディジタル残留側波帯ＡＴＳＣ信号電力を平均のＮＴＳＣピーク信号電力で除した値として定義される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣビデオ・キャリアである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣクロマ・キャリアである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣオーディオ・キャリアである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記キャリア・トラッキング・ループは、
前記少なくとも１つのキャリアを中心周波数とし、前記受信信号を濾波して、帯域通過濾波済み信号を供給する帯域通過フィルタ（１１５）と、
前記帯域通過濾波済み信号を濾波して複素信号を供給する遅延／ヒルベルト・フィルタ（１２０）と、
前記複素信号に対して動作して前記トラッキング信号を供給するキャリア・トラッキング・ループ（１２５）と、を具える、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記キャリア・トラッキング・ループは、
さらに、前記トラッキング信号を処理して、前記トラッキング信号における位相オフセットを表す位相オフセット信号を供給する位相検波器（１５５）と、
前記位相オフセット信号を濾波するループ・フィルタ（１６０）と、
前記ループ濾波済み位相オフセット信号と、前記少なくとも１つのキャリア信号の周波数に等しい周波数オフセット信号とを合成して、合成信号を供給する合成器（１６５）と、
前記合成信号に応答して位相角信号を供給する数値制御発振器（１７０）と、
前記位相角信号を受信し、対応するサイン／コサイン値を与えるサイン／コサイン・テーブル（１７５）と、
前記サイン／コサイン・テーブルによって与えられたサイン／コサイン値を前記複素信号に乗じて、前記トラッキング信号を供給する複素乗算器（１５０）と、
を具える、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ビデオ・コンテンツを含む放送ＡＴＳＣコンパチブル信号を受信するテレビジョン装置であって、ＮＴＳＣ信号の少なくとも１つのキャリアのキャリア・トラッキングに基づくＮＴＳＣ同一チャネル干渉検出器を具える受信機（１５）と、
前記ビデオ・コンテンツを表示するディスプレイ（２０）と、
を具える、テレビジョン装置（１０）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣビデオ・キャリアである、請求項１０に記載のテレビジョン装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣクロマ・キャリアである、請求項１０に記載のテレビジョン装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣオーディオ・キャリアである、請求項１０に記載のテレビジョン装置。
【請求項１４】
干渉信号を検出するのに使用する方法であって、
受信信号（３０５）を処理して、干渉信号の少なくとも１つのキャリアの可能性ある存在を示すトラッキング信号を供給する処理ステップと、
前記干渉信号が前記トラッキング信号の関数の形式で存在するかどうかを判定するステップ（３１０、３１５、３２０）と、
を含む、前記方法。
【請求項１５】
前記判定するステップは、
前記トラッキング信号を平均化するステップ（３０５）と、
前記平均化したトラッキング信号を、前記干渉信号が存在するかどうかを判定するための所定の閾値と比較するステップ（３１０）と、を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、前記平均化したトラッキング信号からＤ／Ｕ（所望対不所望）信号電力比を供給するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｄ／Ｕ信号電力比は、平均のディジタル残留側波帯ＡＴＳＣ信号電力を平均のＮＴＳＣピーク信号電力で除した値として定義される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣビデオ・キャリアである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣクロマ・キャリアである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記干渉信号がＮＴＳＣ信号であり、前記少なくとも１つのキャリアがＮＴＳＣオーディオ・キャリアである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記処理ステップは、
前記受信信号を濾波して、前記少なくとも１つのキャリアを中心周波数とする帯域幅を有する帯域通過濾波済み信号を供給するステップと、
前記帯域通過濾波済み信号を濾波して複素信号を供給するステップと、
キャリア・トラッキング・ループを用いて前記複素信号を処理して前記トラッキング信号を供給するステップと、を含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記複素信号を処理するステップは、
前記トラッキング信号を処理して、前記トラッキング信号における位相オフセットを表す位相オフセット信号を供給するステップと、
前記位相オフセット信号を濾波して、濾波済み位相オフセット信号を供給するステップと、
前記ループ濾波済み位相オフセット信号と、前記少なくとも１つのキャリア信号の周波数に等しい周波数オフセット信号とを合成して、合成信号を供給するステップと、
前記合成信号を処理して、前記合成信号の周波数に比例する位相角信号を供給するステップと、
前記供給された位相角に対応するサインおよびコサイン値を与えるステップと、
前記複素信号に前記与えられたサインおよびコサイン値を乗じて前記トラッキング信号を供給するステップと、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
さらに、前記干渉信号が存在すると判定されたときに、前記干渉信号を除去するよう前記受信信号を処理する除去フィルタを可動化するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００６−５０７７６０（Ｐ２００６−５０７７６０Ａ）
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５５４１３（Ｐ２００４−５５５４１３）
【出願日】平成１５年１１月１２日（２００３．１１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３５９２１
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４９６９９
【国際公開日】平成１６年６月１０日（２００４．６．１０）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月１２日（２００３．１１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３５９２１
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４９６９９
【国際公開日】平成１６年６月１０日（２００４．６．１０）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【Ｆターム（参考）】
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