本发明一般地涉及调频（FM）电视系统，特别涉及能够传输电视频道而不从声音载波中除去调幅（AM）信息的FM电视系统，本发明打算用于FM电视系统，例如（但不限于）卫星、MDS、MMDS、CATV（电缆电视）超中继线和光纤超中继线系统。 在美国，地面电视广播和大部分电缆电视（CATV）是根据NTSC标准进行分配的。图1是描述一个典型的NTSC信号的射频频谱简化形式的幅一频图示，它以一个频道的低频边缘为基准。NTSC制式要求图象信息分成两个分量：亮度分量和色度分量。图1的复合电视信号10包括亮度信号12和色度信号14。复合电视信号中的色度信号由一副载波载送。（其它复合电视信号是SECAM和PAL，SECAM用于法国，PAL在其余的欧洲地区占统治地位）。该信号占有一标称的6MHz带宽，图象载波16位于高于该频带低端1.25MHz的位置。色度信息调制在一色度副载波18上，该副载波和基带亮度信息相结合。这个复合基带依次用于对图象载频16进行调幅，色度副载波18具有3.579545Hz的频率，这是由NTSC所确定的一个标准。
在地面电视广播和电缆电视分配中，音频信息被调频在另一个载波20上，该载波位于频带的上端。音频载波20具有比视频载波高4.5MHz的频率，这是由NTSC确定的另一标准。对于音频载波频率而言，选择4.5MHz体现了家用AM电视系统中对于最小频谱带宽的信号质量的一种折衷方案。在这种相对低的副载波频率，在视频和音频信息间产生一些频谱重叠，一些信号的衰减是允许的，这是由于需要有滤波器在以后分离这些信号。
一个电视接收机同时接收两个载波并提取原始复合基带信号。这个复合基带音频和视频信号包含再现原来图象和声音信息地必要信息。
一些系统通过调频一个载波而发送视频和音频，这是利用处理过的复合视频加音频副载波波形来调频的。这些将称之为FM电视系统。这些系统常用于卫星电视，一些CATV超中断线，演试室至发射机接线以及其它需要高质量视频传输的应用中。这种处理在通过高噪声、高损耗、低信号电平和强干挠通道时保持信号质量是特别有用和有效的。
对于音频载波频率的选择考虑的折衷方案（前面已讨论过），在FM电视系统中能够缓和。在FM电视系统中信号占据的带宽不是简单地与基带带宽相关，使用高于4.5MHz频率的副载波，而且不增加占有的带宽是可能的。由于FM系统常用于需要最小的信号衰减的领域，所以常使用较高频率的副载波。为了补偿FM系统中较高频率下增加的噪声，副载波的频偏也增加了。
当FM电视系统试图传送加扰视频通道时，一些问题就出现了。发射的视频信号常常加扰或者编码，以防止未经许可或未付费的人观看。在很多加扰系统及其变形中，需要解码或解扰视频信号的信息作为在FM音频载波上的调幅（AM）信号发送。在类似的方式里，很多系统将终端控制或寻址信息作为在音频载波上的调幅（AM）信号发送。有时，音频载波的幅度调制能够用来预先修正音频载波，以尽量减小由于解扰过程产生的干扰蜂音，正如与先前论及的相结合的共同未决申请所讨论的一样，该申请已被转让，其申请序号为07/226，006，申请日为1988年7月29日，题目为“用户付费电视的同步抑制加扰和去扰电视信号”。也有其它的在音频载波上的调幅（AM）的申请。在从通常的4.5MHz到较高频率的倍增音频载波的过程中，FM电视系统破坏了音频载波上的AM信息，正如以下部分所要叙述的一样。
图2是图示FM视频传输系统的现有技术方框图。音频能够作为基带提供并且由基带处理器2内部处理并由FM调制器3进行FM调制。在这种情况下，这里没有用于音频载波上的调制信息的措施。与其内部调制音频，不如用开关5选择一个另外的通道。在另外的通道，音频作为预先调制载波被提供。这个载波一般用音频信号进行调频，而且也可象先前所述地传送调幅信息。这个载波在乘法电路4与预先确定的有理数N/M典型地相乘，然后经开关5加到加法电路6。
在FM调制器7，相加的复合视频信号和副载波调制一载波，然后可对FM调制器的输出进行处理，频率转换和传递，正如按照众多现有技术处理的任何一种的方框8图示说明的一样，然后通过一个频道9。
在接收端，信号可进行频率转换和进一步处理，如方框10所说明的，并由FM解调器进行FM解调。然后由滤波器12和13分别地分离成视频信号和副载波信号。由解调器14把音频副载波解调成基带。音频副载波能够由乘法器15用相对于发射机中的乘法器4的有理数之倒数（M/N）相乘，并作为4.5MHz载波传送到输出端。
上述系统不能通过任何在音频载波上的幅度信息。如果音频信号被FM调制器3内部调制，就没有用于调幅的措施。如果外部的音频副载波引进了具有调幅的信息，乘法器4就作为限幅器并去除这些信息。在接收端，乘法器15也作为限幅器以消除幅度信息。最后，副载波FM解调器14的限幅作用也将导致消除任何AM信息。
如前所述，当一个系统需要通过音频载波幅度信息时，一个4.5MHz音频载波和基带视频信号（或在一种情形下，低频视频载波）在外部典型地相加，而且两者都通过视频基带电路1。在接收端，复合视频信号加上副载波输出能够用来旁路内部分离电路如16所示。虽然这种技术是可行的，但是这要将视频与4.5MHz副载波相结合。如前所讨论的，它远非最佳。在大多数应用中，这两者随后的分离是需要的。这种分离是不完善的。因此该方案与低频信号衰减的目标相冲突，这可能是使用FM系统的原始理由。
如前所述，在FM电视系统，改变音频副载波频率成为高于4.5MHz的频率是可取的。理想地说，音频载波处理电路应当具有如下性能，首先，音频载波的频率在发射端应增加，而在接收端准确地恢复为原来的4.5MHz。这种频率增加是需要的，以便更好地分离视频和音频信息。准确的频率恢复是需要的，目的是为了保持在FCC内部载波频率容差范围内。
其次，音频载波的频偏在发射端应增加，而在接收端准确地恢复到原来的频偏。频偏的增加是需要的，以便抵消在较高的副载波频率下的附加噪声。对BTSC立体声则需准确地恢复原来的频偏。
最后，必须保持在音频载波上的幅度信息，以便通过加扰视频系统。
没有任何公知的现有技术能同时完成所有这三个目的。
因此，本发明的目的是提供一个FM电视系统，该系统能传送电视频道而无需从音频载波上除去AM信息，同时保持音频载波的准确度。
本发明的另一目的是提供不降低视频质量的FM电视系统。
本发明的又一目的是提供不降低音频质量的FM电视系统。
根据本发明，提供了一个用于FM发射机的乘法电路。发射机包含一个加法电路，用以把一个视频载波和至少一个第一副载波相加去频率调制一个载波。乘法电路包含一个限幅电路用以对加到其输入端的副载波限幅，而除法电路用一个预定的系数去除限幅电路的输出。混合电路与除法电路相连，把除法电路的输出和副载波相混合。一个滤波器与混合器相连，用以选择混合器输出中预先确定的部分，以加到该电视发射机的加法电路。
又根据本发明，提供了一个FM接收机用的乘法电路。该接收机包含第一滤波器，用以滤波一电视信号，以供给接收机视频载波和至少一个副载波。乘法电路包含一个限幅电路，用以对副载波限幅，该副载波来自第一滤波电路并加到限幅器的一个输入端。与限幅电路相连的除法电路用一个预定系数去除限幅电路的输出。与除法电路相连的混合电路把副载波和除法电路的输入相混合。第二个滤波器接到混合器上，用来选择混合器输出中的预定部分。
同样根据本发明，公开了一种在含有发射机和接收机的FM系统中，改变具有预定频率、预定频偏和幅度信息的音频副载波的方法。首先，该预定的音频副载波的频率在发射机中是增加的。音频副载波的预定频偏也是增加的，而副载波上的幅度信息被保存。在接收机中，恢复该音频副载波的预定频率和频偏，幅度信息也恢复了。
通过以后的详细描述和结合附图的阅读，可以更好地理解本发明，从而较容易地全面地了解本发明以及其它的很多附属的优点。
图1表示一个典型的NTSC电视信号的幅度对频率的简化形成的示图。
图2是一个FM视频通信系统的现有技术框图。
图3是图示说明本发明图2系统中所示发射部分的框图。
图4是图示说明本发明图3系统中所示接收部分的框图。
图5是本发明的一个通用的框图。
图3和图4是描述本发明的方框图。
图3图示了一个在FM视频通信系统中的发射部分利用的一个倍增电路4′。图3中的这个电路可以替代图2中的倍增器4。进入的4.5MHz副载波被分成两路。在第一路，该副载波被直接提供给混合器18的射频输入端。在第二路中的信号由限幅器16限幅。这个限幅器除去来自第二路信号的任何AM信息。限幅器16的输出被除法器电路17以除数M去除。除法器电路17的输出加到混合器18的输入端Lo。在混合器18输出端的带通滤波器19选择适当的混合器输出信号，以提供需要的有理数倍增系数（N/M）。
混合器18通过加在其RF（射频）输入端的副载波上的任何幅度调制信息，因此，加扰，定时，寻址，控制和/或幅度前置修正信息被保存。此外，输入副载波的频偏也被系数N/M去乘。
对于那些普通的技术人员来说，利用不同的电路和装置提供上述限幅，除法，混合和滤波功能是显然的，而且本发明也不限定于一种特定的电路组成装置，例如除法电路17可以由一个注频锁相振荡器组成，并且限幅电路20可以由一个AGC自动增益控制环组成，例如滤波功能可由任何频带限制装置去完成。很明显，那些特殊的装置将取决于不同因素，例如预期使用，设计考虑，可接收的容差等。
图4图示了在FM通信系统中的接收机部分所利用的一个乘法电路15′。图4的这个电路可以替代图2的乘法器15。图2的副载波分离器13的输出被分成两路，第一路直接接到混合器22的射频输入端。第二个通道中的信号由限幅器20限幅。这个限幅作用可以消除来自第二个通路中的任何调幅信息。限幅器20的输出被除法器电路21的系数N除。除法器电路21的输出加到混合器22的Lo输入端。在混合器22输出端的带通滤波器23选择适当的混合输出信号，提供需要的有理数乘法系数（M/N）。这个系数是发射机所用的系数之倒数。副载波恢复为其在发射机输入端的原始频率并保持同样的AM和FM信息。
此外，混合器通过了在其射频输入端的任何副载波的幅度调制信息。副载波的频偏也和系数（M/N）相乘，并恢复为其在发射机输入端的原始值。
因此，前叙的三个要求中的每一个都由本发明所满足。
在带通滤波器输出端加了一个可变延迟电路24。该延迟和视频加扰中的故意定时超前共同提供给一个装置，用以补偿音频和视频载波的不同信号途径所产生的任何定时误差。
图5是一个表明本发明的接收或发射的一个通用方框图。输入频率是fin，输出频率是fo。一般说，如果乘法系数K/J是所要求的，那么可以得到下面的方程：
fo＝axfin+bx（fin/J）
这里b是一个正或负整数，由于fin加到混合器的线性输入端，a被限定为+1或-1。那么，
fo＝（K/J）×fin＝a×fin+b（fin/J）
＝（a+b/J）fin
因此，K/J＝a+b/J
K＝J（a+b/J）
K＝（J×a）+b
例如：如果希望由3/2乘4.5MHz得到6.75MHz，
K＝3，J＝2
那么，K＝2a+b＝3
值a＝1，b＝1将满足这个要求。
a和b的值不只是一种组合可以工作，但是b的最小绝对值可以提供最好的性能。一般说输出带通滤波器被用以选择所希望的混合结果。在除法器的输出端需要一个滤波器去改善除法后的占空系数。
本发明已经结合最佳实施例详细叙述了。然而这些实施例仅仅是一些示例，本发明绝不仅限于此。显然，该领域的普通技术人员可在附加的权利要求所限定的这一发明范围内，容易地制造出其它的一些变型和改进。