[其他]自適應濾波系統

在審

• 申請號: 101985000007193
• 申請日: 1985-09-27
• 公開（公告）號: CN1004393B
• 公開（公告）日: 1989-05-31
• 發明（設計）人: 利奧波德·艾伯特·哈伍德;羅伯特·安德魯·沃戈
• 申請（專利權）人: RCA許可公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹濟洪;李先春

一種數字電視接收機中從梳狀特性濾波器濾波后色度信號中提取低頻垂直細節信息的自適應濾波系統。當全電視信號色度分量幅度較低時，系統提供寬帶垂直細節信息，而當色度分量幅度增高時；提供較窄頻帶垂直細節信號。自適應濾波過程包括：梳狀濾波后色度信號通過第一濾被器；產生兩互補的幅度衰減復制輸出信號。兩復制信號幅度比瞠制信號變化。其中一信號通過第二低通濾波器由合成器與另一信號相結合產生垂直細節信號。系統包括用于產生正比于全電視信號色度分量瞬態幅度控制信號的器件。

本發明概括地敘述信號處理濾波器，并更詳細地敘述具有可變帶寬頻率特性的濾波器。

電子信號濾波器可用來濾除信息信號中的噪聲分量，分離合成信號的低頻分量與高頻分量，或者廣泛用來恢復信號的某一頻帶所含信息而濾除來自信號其它頻帶所含分量的干擾。

當干擾信號分量的頻譜鄰近于或重疊于所要恢復信號的頻譜時，信號處理常會遇到難題。對這類合成信號來說，需要使用頻率特性具有陡峭的向上轉移頻率區域的昂貴的濾波器，以便在最小的相鄰頻帶干擾下恢復所需的信號分量。

較廉價的、具有較緩和的向上轉移頻率區域的濾波器也可用于濾出上述合成信號。但是，只有在所恢復的信號中容許有較高干擾電平的情況下，才能獲得所需信號的完整帶寬。

美國電視系統委員會（NTSC）規定的全電視信號是一個信號分量頻譜重疊的例子，其亮度信號分量和色度信號分量被配置成頻率交錯的關系。亮度信號分量通常是行掃描頻率（f_h）的整數倍數，而色度信號分量則是二分之一行掃描頻率（1/2f_h）的奇數倍數。亮度信號分量占據從OH_Z到大約4.2MH_Z的頻譜范圍，而色度信號分量則占據著大約從2.4MH_Z到4.2MH_Z的頻帶。

我們知道，梳狀特性濾波器是用于分離上述電視信號中頻率交錯的亮度信號分量與色度信號分量的。然而，在使用梳狀濾波器的場合，由于在梳狀濾波后的色度信號中存在著頻率較低的亮度信號分量，還原出來的彩色圖象往往會受到破壞。例如，由于這類頻率低的亮度較低的亮度信號分量會產生含有斜紋線的畫面。因而會降低圖象的垂直分辨率，引起圖象的彩色畸變。

為解決上述問題，傳統的電視接收機都將梳狀濾波后的色度信號送入一個低通濾波器，例如，其通帶為從0到1MH_Z。再把由這個低通濾波器送出的信號加到梳狀濾波后的亮度信號上去并從梳狀濾波后的色度信號中減去。上述處理過程恢復了亮度信號的低頻分量，因而提高了圖象的垂直分辨率;并去除了色度分量中的干擾分量，減小了圖象的彩色畸變。

由于亮度信號頻譜很寬，所以可以希望從梳狀濾波后的色度信號中盡可能多地恢復亮度信號分量。因此，可以要求使用寬帶低通濾波器來恢復垂直細節信息。然而，在這樣做了以后，在圖象含有較強飽和彩色的區域內會出現雜散的斑點。這些雜散的斑點是由那些幅度足以通過低通濾波器的色度信號產生的交調顏色干擾。因此，彩色電視接收機的垂直細節信息低通濾波器的帶寬通常按折衷設計，以便在不引入交調顏色干擾的條件下，提供盡可能高的垂直分辨率。

本發明下述實施方案為一種自適應低通濾波器，該濾波器的通帶會隨輸入信號中色度信號電平的上升或下降而對應地縮窄或加寬。

本發明的自適應濾波系統包括兩個濾波器，一個信號分割器和一個信號綜合器。其中，第一個濾波器的通帶寬度大體上等于自適應濾波系統的預定最大帶寬。信號分割器接于第一濾波器的輸出端口。信號分割器產生兩路互補輸出信號，其中每一路信號都是第一濾波器輸出信號幅度經衰減后的復制信號。信號分割器具有一控制信號輸入端，用于改變在其兩輸出口上信號的相對電平。第二個濾波器接于上述兩個輸出端口之一，以壓縮由此輸出的信號帶寬。信號綜合器接于信號分割器的另一輸出口和第二濾波器的輸出端口。它綜合信號分割器和第二濾波器的輸出信號，而產生濾波系統的輸出信號。上述濾波系統的頻率特性可在第一濾波器的通帶寬度和第一、第二兩濾波器級聯的通帶寬度之間變化。濾波系統的通帶寬度按送入信號分割器的控制信號的函數關系而變化。

圖1為本發明在一種數字彩色電視接收機的垂直信息細節恢復電路中的實施方案方框圖。