[发明专利]梳状滤波器，采用该滤波器的旋转控制装置和滤波方法

说明书

本发明总的来说涉及盒式磁带录像机（VCR）的伺服控制系统，更具体地说涉及对磁鼓马达的旋转提供精确伺服控制的梳状滤波器、采用该梳状滤波器的旋转控制装置以及用该梳状滤波器进行滤波的方法。

一般来说，在VCR的磁鼓伺服控制系统中，已经建议要最大限度地减小某些因素，比如磁鼓马达的负载和旋转的变化，这些因素导致了失真，对图象抖动产生极大的影响。目前的做法是根据软件而不是根据硬件实现伺服控制系统，以便尽可能地减小失真因素。

常规的做法是采用梳状滤波器来减小频率产生中的极化误差，美国专利第4，804，894中公开了这种滤波器，该专利已转让给日本的SONY公司。这里将参照图1至6来描述该梳状滤波器以及采用该梳状滤波器的旋转控制装置。

参照图1，图中画出了常规的旋转控制装置的框图。如图所示，常规的旋转控制装置包括用N/S磁极极化的旋转传感器2，当转动磁鼓1时产生一系列频率发生器（FG）脉冲。磁鼓1旋转一周，旋转传感器2产生六个FG脉冲。

旋转检测器3用来检测六个FG脉冲，并将检测到的六个FG脉冲输出至旋转速度误差检测电路4。在旋转速度误差检测电路4中，通过控制信号发生器41对来自旋转检测器3的六个FG脉冲进行整形，整形后的信号输送至速度误差计数器42，该计数器在控制信号发生器41的控制下对经整形的FG脉冲的从上升沿至下降沿的一段时间进行计数，并将最终的计数转变成数字数据。

图2A和2B分别表示一系列FG脉冲的波形和对其进行相应计数的波形。图3A至3D是来自图1中用参考号7表示的常规的梳状滤波器中各分量的信号波形图。图2A所示的经整形的六个FG脉冲顺序地送至速度误差计数器42。速度误差计数器42对图2A所示的第一FG脉冲的高电平持续时间t1进行计数，并将如图2B所示的相应的计数N1变成如图3A所示的数字数据D1。然后，速度误差计数器42对图2A所示的第二FG脉冲的高电平持续时间t2进行计数，并将如图2B所示的相应的计数N2变成如图3A所示的数字数据D2。以这种方式，磁鼓1旋转一周便顺序产生六个数字数据D1至D6。

如果磁鼓1旋转一周产生的六个FG脉冲的计数N1至N6全部相同，即N1＝N2＝N3＝N4＝N5＝N6，那么在旋转检测过程中不存在误差。然而在实际情况下，由于旋转检测器3的N/S磁极的极化误差，六个FG脉冲的计数N1至N6是不相同的。

因为磁鼓1旋转产生一系列六个FG脉冲，所以第一系列的六个FG脉冲的计数N1至N6分别对应于第二系列的六个FG脉冲的计数N7至N12。也就是说在极化中相应的计数具有相同的占空因数。

换句话说，计数N1至N6分别与计数N7至N12相同。因此，通过积累各个计数的FG偏差并利用积累的FG偏差校正FG脉冲，在FG检测无误差的情况下可以检测到速度误差。

微分器5对速度误差数字数据D1至D6进行微分，并将它们变成角加速度误差数据。应注意的是，当在微分器5中进行微分时，速度误差数字数据D1至D6的直流分量（DC）被去掉了，并且角加速度数据只有交流（AC）分量而无DC分量。来自微分器5的角加速度误差数据通过乘法器6乘以乘数K0，然后经数字梳状滤波器7送至加法器8，梳状滤波器7减小了旋转检测中的误差。

此外，速度误差数字数据D1至D6通过乘法器9乘以乘数K1，然后送至加法器8。

然后来自数字梳状滤波器7的输出数据和来自乘法器9的输出数据通过加法器8相加，通过数/模（D/A）转换器10变成模拟形式，并送至马达驱动器11，从而使马达驱动器11控制马达12的旋转速度。

参照图4，图中展示了图1所示的数字梳状滤波器7的框图。如图所示，图3A所示的速度误差数据D1至D6经输入端71送至低通滤波器73至78。速度误差数据D1至D6也经输入端71直接送至减法器72。

开关79有选择地切换根据六个FG脉冲产生的速度误差数据D1-D6，以便经相应的触点P1-P6将它们输送至各个低通滤波器73-78。开关80有选择地切换低通滤波器73-78的输出，以便将它们输送至减法器72。