CN1210633A - 一串m－位信息字到被调制信号的转换 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及将一串m－位信息字(1)转换成被调制信号(7)的方法。传送n－位码字(4)以用于来自所述序列的每个被接收的信息字(1)。所传输的码字形成所述被调制信号(7)。当码字(4)中的一个被指定给将被转换的信息字(1)时,从取决于编码状态的一组码字中选择这个码字,所述编码状态与在对应于所传送码字(4)的被调制信号的一部分的末尾处的数字和值相关。利用至少一个所述数字和值,确定第一种编码状态对的第一(S2、S4、S6、S8、S10和S12)或第二(S3、S5、S7、S9、S11和S13)的编码状态。根据与在前传送的码字(4)对应的信息字(1)确定所述对的两个编码状态中的一个。在任何列中,属于第一种编码状态对的码字的集(V2/V3、V4/V5、V6/V7、V8/V9、V10/V11和V12/V13)都不包含码字。在这个编码方法中,在具有相同数字值的被调制信号中连续位元的数量不超过7,另外,特殊的同步字需要被插入到各组码字之间。

Description

一串m-位信息字到被调制信号的转换
本发明涉及到一种装置，用于将一串m-位信息字转换成被调制的数字信号，其中，m是一个整数，所述装置包括：
输入装置，用于接收一串m-位信息字；
m到n位转换装置，用于将所述一串m-位信息字转换成n-位码字，其中n是大于m的整数，所述一串码字形成被调制的信号，其中，所述信号包括具有第一信号值的位元和具有第二信号值的位元；
确定装置，用于确定与在被调制信号部分结束处的数字和值相关的编码状态，其中，所述数字和值用于表示与所述被调制信号部分相关的在具有第一信号值的位元数和具有第二信号值的位元数之间的差的游程值，m到n位转换装置包括一个选择装置，从一组代码字中选择依赖于编码状态的一个代码字用于转换，至少一个数字和值确定第一和第二编码状态，第一和第二编码状态是根据与在前码字和用于将一串m-位信息字转换成被调制数字信号的方法对应的信息字确定的。
本发明还涉及一种其中使用了这种转换装置的记录装置。
本发明还涉及所获得的被调制的信号和其上记录有所述被调制信号的记录载体。
本发明还涉及一种用于将被调制信号转换成一串m-位信息字的装置。
最后，本发明还涉及使用这种记录载体的读出装置。
在说明书结尾处可以找到相关文献的表中的D1、即W095/27,284中已经公知了本文开头所规定的转换装置。
所述文献描述了一种调制系统，一串8-位信息字被转换成一串9-位码字。这串9位码字形成了一个被调制的信号，该信号包括具有诸如在码字中分别由逻辑位值“1和“0”表示的“高”和“低”信号值的第一或第二信号值的多个位元。每个位元表示来自9-位码字序列的一位，而所述位的逻辑值由所述位元的信号值表示。在转换过程中，每当与一个编码状态一起传送9-位码字时，所述编码状态与被传送的部分被调制信号相关的数字和值具有一定关系。这个数字和值表示在与被传送的部分被调制信号相关的“高”位元数和“低”位元数之间的差。
根据从在前码字所得到的编码状态从一组码字中选择即将被传送的下一个码字。以将被调制信号的数字和值保持在一个小范围中的方式选择该组中的码字，从而导致该信号的频谱具有在低频区域中减小了的频率分量的事实。这样一个信号还被称之为无直流(DC-free)或直流平衡信号。信号中低频成分的匮乏对于经过记录载体或诸如例如光缆的其它传输通道的信息传输是一个优点。
W095/27,284所公开的转换装置用于在记录载体上提供增加的信息密度。
但是，该已知的装置具有如下缺点，即，有时在转换过程中会发生误差，从而导致信息字的失真转换顺序。
本发明的一个目的是提供一种能够产生被调制信号从而使转换-再转换链不易产生误差的转换装置。
根据本发明，这个目的是利用权利要求1所要求的装置实现的。
本发明基于这样的认识，即在转换和随后的再转换链中出现的误差是由在再转换装置中的不正确时钟恢复所导致的，这种时钟频率恢复自输入的被调制信号。在已知的装置中，被调制信号的最大游程长度是9。所述最大长度越长，在转换后时钟频率中发生误差的可能性就越大，从而导致在信息字转换后的序列中有很多的误差。
根据本发明，转换装置被用于产生具有最大游程长度不大于7的被调制信号。和现有技术转换装置的最大长度9相比较，这是一个显著的减小。因此，在该再转换装置中时钟恢复处理的可靠性大大改善，从而显著地减少发生在信息字再生序列中的误差。
最好，如权利要求1所述的装置中的n最好是奇数并等于m+1。当在记录载体上记录被调制信号时，这导致可以保持高信息密度的优点。
较小最大游程长度的需求导致另外一个转换表。令人意想不到的是，尽管最大游程长度已经被减少到7，它仍然可以产生用于2m个信息字可用数的这种转换表。
另外，需要其它同步字以满足用于最大游程长度的相同需求。特别是，所述装置还包括：
-同步字发生器装置，用于产生与在被调制信号中的一组p个顺序码字相关的同步字，所述同步字发生器装置被用于从下述一组可用同步字中产生所述的同步字：11100011111110,10100011111110,011011111110和11000100000001，所述同步字发生器装置被用于根据编码状态选择多个同步字中的一个。所述装置还包括：
-同步字发生器装置，用于产生与在被调制信号中的一组p个顺序码字相关的同步字，所述同步字发生器装置被用于从下述一组可用同步字中产生所述的同步字：11100011111110,10100011111110,01100011111110,11000100000001,01011100000001,10011100000001和00011100000001。所述同步字发生器装置被用于根据编码状态选择多个同步字中的一个。
本发明的这些和其它方面通过参照附图对实施例的描述将变得更明显。
图1示出了构成一个被调制信号的一串信息字和相应的一串码字；
图2示出了一个表，该表示出了在编码状态基础上的信息字和码字之间的关系；
图3示出了根据本发明转换装置的一个实施例；
图4示出图3所示转换装置有关插入同步信号的改进；
图5示出了一个再转换装置；
图6示出了被调制信号的一部分和从该部分被调制信号获得的相应信息字；
图7示出了一个记录载体；
图8示出了一个记录装置；和
图9示出了一个读出装置。
图1示出了4个连续m-位信息字，在这种情况下，8位信息字被表示为1。4个信息字1具有各自的十进制字值“1”,“61”,“58”和“49”。这4个信息字的序列被转换成4个连续的n-位码字，在这种情况下，9位码字被表示为4。码字4形成具有逻辑值‘0’的位和具有逻辑值‘1’的位的多个位的位串。所述信息字是如下被转换成码字的，即在码字的位串中，具有相同逻辑值的连续位的数量最多等于7。下面，码字的各个位将分别由X1,…,X9表示，其中，X1表示码字的第一位(从左开始)和X9表示码字的最后一位。
码字4的位串形成被调制信号7。这个被调制信号7包含4个信息信号部分8，其中的每一个都代表一个码字4。信息信号部分8包含具有高信号值H的多个位元11和具有低信号值L的多个位元12。与每个信息信号部分8相关的位元的数量等于相应码字4的位的数量。每个具有逻辑值‘1’的码字位在被调制信号7中由具有高信号值H的多个位元11中的一个位元来表示。每个具有低逻辑值‘0’的码字位在被调制信号7中由具有低信号值L的多个位元12中的一个位元来表示。
另外，对被调制信号7提出这样的要求，即使得游程数字和值只在有限的范围B2内变化，这意味着被调制信号7的频谱基本不包含有低频成分。换言之，被调制信号7不包含直流成分。
数字和值在此被理解为具有高信号值的在前位元的数量和具有低信号值的在前位元的数量之间的差。换言之，数字和值对应于被调制信号的积分值。
图1的曲线20示出了该数字和值的变化。在图1中，数字和值变化的范围B2位于-4和+5之间。
在所描述的实施例中，在信号部分8末尾数字和值能够具有的不同数值的个数等于8。这些值位于以值-3和+4为边界的的范围B1之内。被定义为最大游程长度的具有相同信号值的连续位元的数量低于在现有技术编码装置中给出的数量，即7。不考虑最大游程长度的限制，很明显可以产生一个用于转换256个8位信息字的转换表，该表将在后面结合图2予以描述。
码字的位的数量是奇数，这意味着在信号部分8末尾处的数字和值将交替地出现奇数和偶数。在开始处数字和值是偶数的码字在下面将被称之为偶数码字。在开始处数字和值是奇数的码字在下面将被称之为奇数码字。传送偶数码字的时间周期将被称之为偶数周期Ⅱ和传送奇数码字的时间周期将被称之为奇数周期Ⅰ。
下面将详细描述根据本发明用于获得被调制信号7的方法实施例。
在每个信息部分末尾处的两个数字和值‘-3’和‘+4’中的任何一个确定第二种编码状态。在所描述的实施例中，数字和值‘-3’确定编码状态S1和数字和值‘+4’确定编码S14状态。数字和值‘-2’，‘-1’，‘0’,‘1’,‘2’,‘3’中的每一个被称之为第一种状态。
具体地说，编码状态S8和S9都对应于数字和值‘-2’。在将信息字转换成其数字和值是‘-2’的码字之后，利用数字和值以及最后被转换的特殊信息字确定所达到的编码状态(在这个例子中是S8或S9)。编码状态S2和S3对应于数字和值‘-1’。在将信息字转换成其数字和值是‘-1’的码字之后，利用这个数字和值以及在最后被转换的信息字确定所达到的编码状态(在这例子中是S2或S3)。
利用同样的方式，编码状态S10和S11对应于数字和值‘0’，编码状态S4和S5对应于数字和值‘1’，编码状态S12和S13对应于数字和值‘2’，和编码状态S6和S7对应于数字和值‘3’。
在下面的矩阵T中，每个元素tii表示利用它们能够放弃状态i和进入状态j的不同码字的数量。
0    0    0    0    0    0     0     90    90    69    69    27    27    3
0    0    0    0    0    0     0     54    54    55    55    40    40    18
0    0    0    0    0    0     0     63    63    65    65    36    36    9
0    0    0    0    0    0     0     41    41    56    56    55    55    37
0    0    0    0    0    0     0     38    38    68    68    65    65    32
0    0    0    0    0    0     0     20    20    41    41    54    54    42
0    0    0    0    0    0     0     10    10    38    38    63    63    48
48   63   63   38   38   10    10    0     0     0     0    0    0    0
42   54   54   41   41   20    20    0     0    0    0    0    0    0
32   65   65   68   68   38    38    0     0    0    0    0    0    0
37   55   55   56   56   41    41    0     0    0    0    0    0    0
9    36   36   65   65   63    63    0     0    0    0    0    0    0
18   40   40   55   55   54    54    0     0    0    0    0    0    0
3    27   27   69   69   90    90    0     0    0    0    0    0    0
这个表是根据最大游程长度为7这样的要求而获得的。另外，对各个码字采用了一些附加边界条件，诸如：
在状态S1、S8和S9中的码字具有导致‘零’的最大值2和导致‘壹’的最大值5；
在状态S2、S3、S10和S11中的码字具有导致‘零’的最大值3和具有导致‘壹’的最大值4；
在状态S4、S5、S12和S13中的码字具有导致‘零’的最大值4和导致‘壹’的最大值3；和
在状态S6、S7和S14中的码字具有导致‘零’的最大值5和导致‘壹’的最大值2。
另外，当下一个状态是S1、S8或S9时，所述码字具有尾随‘壹’的最大值2和尾随‘零’的最大值5；
当下一个状态是S2、S3、S10或S11时，所述码字具有尾随‘壹’的最大值3和尾随‘零’的最大值4；
当下一个状态是S4、S5、S12或S13时，所述码字具有尾随‘壹’的最大值4和尾随‘零’的最大值3；和
当下一个状态是S6、S7或S14时，所述码字具有尾随‘壹’的最大值5和尾随‘零’的最大值2。
从偶数数字和值开始，总是达到一个奇数数字和值，反之亦然。矩阵中表示从一个偶数数字和值到另一个偶数数字和值的传输以及从一个奇数和的值到另一个奇数和的值的传输的所有元素因此都等于“0”。该矩阵还是对称的。这是由于在一个码字将经过计算的第一数字和值变成经过计算的第二数字和值的情况下，通过所涉及的码字将所述第二数字和值改变成第一数字和值所引起的。
一组包含有与每个可能信息字相关的码字的V1…V14被指定给编码状态S2…S14中的每一个。在与每个信息字相关的位数量等于8的情况下，每一组包含256个码字。
还有，选择所述码字集，从而使由属于同一数字和值的第一种第二编码状态所建立的该组代码集被分离，换言之，无论在哪一列中这些集都不具有码字。在上述的实施例中，V2和V3、V4和V5、V6和V7、V8和V9、V10和V11、V12和V13都是多对分离集。
数字和值‘-1’总是使来自集V2的一个码字或来自集V3的一个码字被分配给将要转换的下一个信息字。这意味着在信息字转换期间，导致数字和值‘-1’的每个码字可以被使用两次。这个码字(导致数字和值‘-1’)与来自集V2的随机码字一起形成一个位组合，这个位组合可以根据由同一个码字和来自集V3的随机码字形成的位组合加以识别。在类似的方案中，导致数字和值‘+1’、‘+3’、‘-2’、‘0’和‘+2’中一个的多个码字中的每一个可以被使用两次，以便与下一个字一起唯一地形成两个不同的信息字。
所有这些意味着与本质上每个码字都以唯一方式被用于规定一个码字的编码系统比较，唯一位组合的数量显著地增加了。
由于将所述数字和值从第一值改变成总是具有相反码字值的第二值的码字改变从第二值返回到第一值的所述数字和值，所以，一集码字可以被指定给编码状态、例如属于由一个奇数数字和值确定的一集编码状态数量的一半。然后，通过将来自属于由奇数数字和值确定的编码状态的集的码字反相，可以获得用于由偶数数字和值确定的编码状态的码字。在这里所描述的实施例中，属于编码状态Si的码字与属于状态S15-i的码字相反，其中，i是一个大于或等于1和小于或等于14的整数。
图2的第一列中示出了所有256个不同8位信息字的字值WW。在第二、第四、第六、第八、第十、第十二和第十四列中分别示出了专用集V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7。
在图2中选择所示信息字和码字之间的关系，以便在V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7中的两个或多个集中发生相同码字的情况下，需要时与下一个码字组合的这个码字总是建立相同的信息字。这样做的好处在于在恢复信息字的过程中不需要确定相应的编码状态，这导致在恢复信息字的过程中较少的误差传播。在图2中可以在码字的位x1和x8的基础上识别属于数字和值的分离集。在属于编码状态S3、S5、S7的集内的码字中，位x1和位x8的逻辑值是不同的，而在由相应编码状态S2、S4、S6建立的分离集中位x1和x8有相同的逻辑值。
在代码字开始处的数字和值与该代码字一起唯一地确定在该代码字结束处的数字和值。在这个码字末尾处的这个数字和值与经过转换的信息字结合确定在所涉及码字末尾处建立的编码状态。在来自集V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的每个码字的末尾处所确定的这些编码状态Sx被分别示于相应第三、第五、第七、第九、第十一、第十三和第十五列中。
通过分别将来自集V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的码字反相可以获得集V14、V13、V12、V11、V10、V9和V8。与在码字结束处的DSV对应的编码状态Si(其中，i大于7)可以根据关系Sin=S15-i进行转换，以获得在第三、第五、第七、第九、第十一、第十三和第十五列所示的编码状态Sin。
下面借助于图2所示的表来解释图1所示一串信息字1到一串码字4的转换。在第一信息字(字值‘1’)将要被转换的瞬间，所述数值和值等于‘0’。这意味着将根据在信息字‘1’之前直接被编码的信息字从集V10或V11中选择所述码字。假设这个信息字与所述数字和值‘0’一起确定编码状态S11，那么，与信息字‘1’对应的码字将被从集V11中选择。在上面给出的转换规则的基础上，通过当(Sin)=(S15-11)=(S4)时将被指定给集V4中具有字值‘1’的信息字的码字‘110101010’反相，可以获得所希望的码字。如此所获得的码字等于‘001010101’。在与信息字‘1’对应的码字末尾处的编码状态是S3。这是直接从表2的列9中得出的。多少也可以从图1中直接得出。在对应于编码信息字‘1’的码字的末尾处，所述DSV等于-1，这对应于S2或S3的状态，如图1所示。当对信息字‘0’编码而不是对导致相同码字和导致状态S2的信息字‘1’编码时，它是状态S3，这也如表2所示。
处于编码状态S3意味着下一个码字将被从集V3中选择。将被转换的下一个信息字具有字值‘61’，这意味着下一个码字等于‘011010111’。根据图2表中所示列7，下一个编码状态等于S3。这再次与图1对应，它示出了所述DSV等于在与信息字‘61’对应的码字末尾处的2。这个DSV值对应于S12或S13。当对信息字‘60’编码、而不是对导致相同码字和导致状态S13的信息字‘61’编码时，它是状态S12，还是参见图2的表。
处于编码状态S12意味着当Sin=S15-12时，下一个码字将与指定给集V3中下一个信息字的码字相反。在这种情况下，下一个信息字的字值是‘58’。在集V3中的专用码字是‘010111110’。所述信息字将被转换得与这个码字相反并由此等于‘101000001’。然后下一个编码状态变成S2，见图2所示表的列7。然后从集V2中选择与下一个将被转换信息字相关的码字。这个将被转换的信息字的字值是‘49’，所以，所述专用码字等于‘011001100’。
图3示出了根据本发明转换装置的一个实施例，利用该装置可以实施上述方法。所述转换装置被安排用于将m-位信息字1转换成m-位码字4，同时可以用S位表示不同编码状态的数量。所述转换装置包括一个转换器，用于将(m+s)二进制输入信号转换成(n+s)二进制输出信号。m个输入被从该转换器的输入端连接到总线61以便接收m-位信息字。n个输出被从该转换器的输出端连接到总线62以便提供n-位码字。另外，S个输入被连接到S-位总线63用于接收表示当前编码状态的状态字。所述状态字是由例如以S触发器形式存在的缓冲存储器64产生的。缓冲存储器64具有连接到总线58并用于接收将被置于该缓冲存储器中的状态字的S个输入端。为了传输所述状态字并将其装入缓冲存储器中，使用了连接到总线58的转换器60的S个输出端。
总线62被连接到一个常规型可控制反相器电路75，该电路75响应其输入端上的控制信号反相或不反相在总线62上接收的n-位码字并将它们传送给总线76。总线76被连接到并行/串行转换器66的并行输入端。并行/串行转换器66将在总线76上接收的n-位码字转换成串行数据流，该数据流是一个经过总线70提供的被调制信号7。
转换器60可以包括一个ROM存储器，用于以所谓查询表形式在由组合状态字建立的地址处存储由图2所示的码字集和提供给转换器输入端的信息字。
转换器60可以包括一个由门电路形成的组合逻辑电路以代替所述的ROM存储器。
可以利用由时钟发生器电路77产生的同步时钟信号按照通常的方式实现在所述装置中执行操作的同步。通过将控制信号提供给反相器电路75，时钟发生器电路77使用于偶数周期Ⅱ并得自所述转换器的码字被反相器电路75反相和使用于奇数周期Ⅰ并得自所述转换器60的码字不被转换器60改变地传送。
在所示的实施例中，由所述转换器直接传送新的编码状态。但是，原则上还可以通过计算在每个所传送码字末端处的数字和值并在如此计算的数字和值的基础上获得所述新编码状态来获得所述新编码状态。在这种情况下，所述装置可以包括一个用于计算所述数字和值的单元和一个用于在所计算数字和值的基础上将相应的状态字提供给缓冲存储器64的单元。
同步字被加到被调制信号7的码字块上。该同步字的信号模式最好是不发生在信息信号部分的随机序列中。同样，所述同步字的一部分与相邻信息信号部分的一部分一起最好不能够形成与所述同步字的模式对应的信号模式。所述同步字被插入到一串n-位码字中。下面的表示出了预定适用于与图2所示码字结合使用的14-位同步字：
1    11100011111110    6
2    10100011111110    6
3    01100011111110    6
4    01011100000001    1
5    10011100000001    1
6    00011100000001    1
7    11000100000001    1
该表的第一列示出了编码状态。该表的第二列示出了专用于这个编码状态的同步字。第三列表示在传送所述同步字之后所采用的编码状态。
在编码状态S2、S4和S6处传送的同步字可以利用与在这些编码状态能够被识别之后输入码字的相同方式在来自在编码状态S3、S5和S7处传送的同步字的位x1和x8的基础上被加以识别。在编码状态S2、S4和S6处，获得一个位x1和x8的逻辑值相同的同步字。在编码状态S3、S5和S7处传送的同步字中，位x1和x8的逻辑值是不相同的。
根据上表所列的同步字，可以很清楚的看到某些同步字彼此是反相的，因此，需要同步字发生器产生同步字11100011111110,10100011111110,01100011111110和11000100000001。
通过将同步字附加到码字序列中，上面给出的矩阵T将产生变化。
在下面的矩阵中，每个元素代表不同码字的数量，当在所述码字序列中还存在有同步字时，利用这些码字可以放弃状态i和进入状态j：
0    0    0    0    0    0    0    87    87    68    68    25    25    2
0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    61    61    64    64    36    36    8
0    0    0    0    0    0    0    40    40    56    56    55    55    36
0    0    0    0    0    0    0    38    38    67    67    64    64    32
0    0    0    0    0    0    0    20    20    40    40    53    53    42
0    0    0    0    0    0    0    9     9     38    38    62    62    48
48   62   62   38   9    9    0    0     0     0    0    0    0    0
42   53   53   40   40   20   20   0     0     0    0    0    0    0
32   64   64   67   67   38   38   0     0     0    0    0    0    0
36   55   55   56   56   40   40   0     0     0    0    0    0    0
8    36   36   64   64   61   61   0     0     0    0    0    0    0
18   39   39   54   54   54   54   0     0     0    0    0    0    0
2    25   25   68   68   87   87   0     0     0    0    0    0    0
下面的表格示出了与WO 95/27，284所描述编码方法游程长度分布比较该新编码方法的游程长度分布：
游程长度(in#位) 新方法的游程长度分布 已知方法的游程长度分布
    1     0.5104302     0.5150166
    2     0.2770573     0.2772678
    3     0.1348177     0.1306489
    4     0.0552561     0.0519760
    5     0.0182932     0.0191180
    6     0.0037600     0.0049965
    7     0.0003854     0.0008885
    8     0.0000000     0.0000833
    9     0.0000000     0.0000044
这里应当注意，上述表中给出的结果来自其中没有任何同步字的被调制信号。
上表示出了与现有技术的编码方法比较，新编码方法中不会发生大于7的游程长度和在新编码方法中很少发生5、6和7位的游程长度。这导致了新编码方法更好的时钟恢复特性。
图4示出了图3所示转换装置的改进，利用该装置，可以利用上述方式插入多个同步字。在图4中，与图3所示成分相同的成分具有与之相同的标号。所述改进涉及具有7个存储位置的存储器103，其中每个存储位置都能够容纳来自所述表的7个同步字中的一个同步字。存储器103包括一个用于响应存储器103地址输入端上经过总线63接收的状态字寻址7个存储位置中一个位置的寻址电路。被寻址存储器位置中的同步字经过总线104提供给并行/串行转换器105。转换器105的串行输出被提供给电可操作的开关单元106的第一输入端。并行/串行转换器66的串行输出端被连接到开关单元106的第二输入端。所述转换装置由适于将该转换装置引入第一和第二模式的控制电路77控制。在第一模式下，预定数量的信息字被转换成经过开关单元106串行提供给信号线70的码字。在从第一到第二模式变换的过程中，信息字的转换被中断和利用存储器103传送由状态字建立的同步字并将该同步字经过并行/串行转换器105和开关单元106提供给信号线70。另外，在从第二向第一模式的变换过程中，在控制电路77的控制下，利用由所传送同步字确定的新编码状态加载缓冲存储器64，并在此之后恢复从信息字到码字的转换，直到该转换装置再次被控制电路77引入第二模式为止。
图5示出了根据本发明一个实施例的再转换装置150，用于将通过执行上述方法所获得的被调制信号再转换成一串信息字。该再转换装置包括两个被提供有被调制信号7的串联配置的移位寄存器。移位寄存器111和112中的每一个都具有与n-位码字长度对应的长度。第一和第二移位寄存器111和112的内容经过并行输出端馈送给相应总线113和114。所述再转换装置包括一个(n+p)到m-位转换器115。在移位寄存器112中可以得到的所有位经过总线114和可控反相器电路110提供给转换器115的输入端。根据在移位寄存器111中可以得到的n位，与在移位寄存器114中的n位一起唯一建立信息字的p位被提供给转换器115。在这个例子中，它们是位x1和x8。转换器115可以包括具有一个查询表的存储器，所述查询表包含用于由n-位码字形成的每个被允许的位组合以及跟在这些码字之后的一个位串部分的预定p位的m-位信息字。但是，所述转换器115还可以由一个门电路构成。当可控反相器电路110被插入到寄存器112的输出端和转换器115的输入端之间时，转换器115只需要能够处理来自集V1到V7的码字。在这种情况下，奇数周期Ⅰ中的码字被反相成偶数周期Ⅱ中的码字。转换装置还可以包括一个用于交替激活(在偶数周期)和去激活(在奇数周期)反相器电路110的装置。反相器电路110具有常规形式，在去激活状态下，该反相器电路110将在其输入端上接收的码字不加改变地传输给转换器115。在激活状态下，反相器电路110以和转换器115相反的形式传输所接收的码字。
可以利用同步电路117以常规方式使反相器电路110的控制和由转换器115执行的转换同步，以便每当作为整体的一个码字被装入到移位寄存器112中时，可以在所述转换器的输出端上得到与将被施加给转换器115输入端上的位组合对应的信息字。
在同步处理期间，最好使用一个连接到总线113和114上并用于检测与所述同步字对应的位模式的检测器116。
为了适当发挥同步字检测器116的功能，与位频相关的时钟信号可以被施加到同步字检测器116上。这个时钟信号是由时钟信号恢复电路118提供的。该时钟恢复电路118根据所输入的被调制信号7产生时钟信号。通常可以说，对于装置中诸如位检测本身的所有其它功能来讲，由恢复电路118恢复的时钟将是非常精确的。
图6示意性地示出了能够利用上述发明方法获得的信号。该信号包括一串需要q个信息字的连续信息信号部分160，其中，q是一个整数。图6仅示出了其中一个、即标号161的同步字被插入到码字的块之间。详细地示出了多个信息信号部分160。信息信号部分160中的每一个在情况9的情况下包含具有第一(低)信号值L或第二(高)信号值H的n位元。具有相同信号值的连续位元的数量至少等于1和最多等于7。由于码字以数字和值为基础进行选择，所以，在信号随机点处的具有第一信号值的位元数量和具有第二信号值的位元数量之间的差的游程值基本上包含在进行到这个点处的信号部分中。导致数字和值“-3”或“4”的每个信息信号部分160唯一地建立一个信息字。表示导致数字和值“-2”到“3”中一个的码字的每个信息信号部分与相邻信号部分一起唯一地建立一个信息字。
在图6中，具有例如信息信号部分160a和160b。这些信号将与下一个信号部分的第一和第八位置上的位元一起建立具有字值为‘61’和‘58’的信息字。
图7借助于举例的方式示出了根据本发明记录载体120的一部分。所示记录载体是一种磁可检测型载体。但是，所述记录载体也可以是例如光可检测型载体的其它类型载体。所示记录载体是带形记录载体。但是，本发明也可以被应用于盘形记录载体。所述记录载体120包括在该载体长度方向彼此平行延伸的磁迹T1、T2、T3…，在这些磁迹上可以记录有被调制信号。
图8示出了一种使用了根据本发明的例如图3所示转换装置140的转换装置的用于信息记录的记录装置。在该记录装置中，用于传送被调制信号的信号线被连接到用于写入头142的控制电路141上，沿着给写入头142，一种可刻型记录载体143沿箭头所指方向运动。写入头142是一个磁写入头，它能够将被调制信号写入到记录载体143上的磁迹中。控制电路141可以响应施加给控制电路140的被调制信号以常规方式产生用于写入头的写入信号，从而使写入头142在与被调制信号对应的磁迹中实现一个磁模式。
图9示出了一个重现装置，该装置使用了根据本发明例如图5所示再转换装置150的再转换装置。所述再转换装置包括用于读出根据本发明其上写有与被调制信号对应的信息模式的记录载体的常规型读出头152。利用该装置，读出头152产生一个被转换成二进制信号的模拟读出信号，该二进制信号陆续被提供给再转换装置150。电路153可以包括例如一个所谓的部分响应检测器。
在已经利用最佳实施例描述了本发明的情况下，应当理解，这些举例并不作为限制。因此，对于本专业技术领域内的普通技术人员来讲很明显，可以在不脱离所附权利要求规定的范围内作出各种修改。
另外，本发明的特点在于每一个新颖的特性和这些特性的组合。
上述转换/再转换装置特别适用于如在相关文献表中列举的EP专利申请号95202926.2(文献D2)、EP专利申请号95203028.6(文献D3)、EP专利申请号95203029.4(文献D4)、EP专利申请号95203192.0(文献D5)和EP专利申请号95203380.1(文献D6)中所描述的多磁迹记录/重现装置。另外，本发明可以相当好地应用于一个用于经过诸如光缆传输被调制信号的传输系统，见相关文献表中的EP-A-97,763(文献D7)。
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(D4)EP专利申请号95203029.4(PHN15.545)，申请日1995.11.08
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(D7)EP-A-97,763

Claims (18)

1．一种用于将一串m-位信息字转换成被调制数字信号的装置，其中，m是一个整数，所述装置包括：
-输入装置，用于接收一串m-位信息字；
-m到n位转换器装置，用于将所述一串m-位信息字转换成一串n-位码字，其中，n是一个大于m的整数，所述一串码字形成被调制信号，该被调制信号包括具有第一信号值的位元和具有第二信号值的位元；
-确定装置，用于确定与在一个被调制信号末尾处的数字和值相关的编码状态，该数字和值用于说明与所述被调制信号部分相关的在具有第一信号值的位元数量和具有第二信号值的位元数量之间差的游程值，所述m-到n位转换器装置包括一个选择装置，用于选择与转换来自取决于编码状态的一组码字中的一个码字相关的至少一个数字和值，以确定第一和第二编码状态，所述第一和第二编码状态是响应与在先码字对应的信息字确定的；
其中，所述装置适于形成一个满足在具有相同信号值的被调制信号中连续位元的数量不超过7的被调制信号。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征是n是一个整数并等于m+1。
3．根据权利要求2所述的装置，其特征是m等于8而n等于9。
4．根据权利要求1、2或3所述的装置，该装置还包括一个同步字发生器装置，用于产生与被调制信号中的一组p个连续码字相关的同步字，该同步字发生器装置被用于从下述一组可用同步字：即11100011111110、10100011111110、01100011111110和11000100000001中产生所述的同步字，所述同步字发生器装置被用于根据编码状态选择多个同步字中的一个。
5．根据权利要求1、2或3所述的装置，还包括：
-同步字发生器装置，用于产生与被调制信号中的一组p个连续码字相关的同步字，所述同步字发生器装置用于从下述一组可用同步字：即11100011111110、10100011111110、01100011111110、11000100000001、01011100000001、10011100000001和00011100000001中产生所述的同步字；
所述同步字发生器装置被用于根据所述编码状态选择多个同步字中的一个。
6．根据权利要求5所述的装置，其特征是所述同步字发生器装置被用于产生下述同步字：
1    11100011111110    6
2    10100011111110    6
3    01100011111110    6
4    01011100000001    1
5    10011100000001    1
6    00011100000001    1
7    11000100000001    1
其中，第一列中的值表示在将所述信息字直接转换成上述将被相加的同步字之后的编码状态，在第二列中的位串表示响应所述编码状态产生的同步字，第三列中的值表示为获得直接跟随在所述同步字之后的码字所需的码字。
7．根据权利要求4、5或6所述的装置，其特征是所产生的同步字表示在所述码字的位串中不能够出现的位模式。
8．根据权利要求中任一个的装置，其特征是属于每对第一种编码状态的多组码字是分离的。
9．根据权利要求8所述的装置，其特征是属于多对第一种编码状态的多组码字在所述码字中的p个预定位置上的位逻辑值的基础上被相互识别，其中，p是一个小于或等于n的整数。
10．根据权利要求11所述的装置，其特征是m到n位转换器装置被用于根据图2给出的转换表将m-位信息字转换成n-位码字。
11．一种记录装置，用于在记录载体的磁迹中记录被调制信号，该装置包括在前权利要求的任何一个中所要求的转换装置，还包括一个写入装置，用于将被调制信号写入到记录载体上的所述磁迹中。
12．一种用于将一串m-位信息字转换成被调制数字信号的方法，其中，m是一个整数，所述方法包括下述步骤：
-接收一串m-位信息字；
-将所述一串m-位信息字转换成一串n-位码字，其中，n是一个大于m的整数，所述一串码字形成被调制信号，该信号包括具有第一信号值的位元和具有第二信号值的位元；
-确定与在被调制信号部分末尾处的数字和值相关的编码状态，该数字和值被用于说明与所述被调制信号部分相关的在具有第一信号值的位元的数量和具有第二信号值的位元的数量之间的差的游程值，所述转换步骤包括从一组取决于编码状态(63)的码字中选择与转换一个码字相关的至少一个数字和值以便确定第一和第二编码状态的子步骤，所述第一和第二编码状态是响应与在前码字对应的信息字确定的；
其中，被调制信号满足在具有相同信号值的调制信号中的连续位元的数量不超过7的要求。
13．利用权利要求12所要求方法获得的被调制信号。
14．利用权利要求11所要求记录装置所获得的记录载体。
15．一种用于将被调制信号再转换成一串m-位信息字的装置，其中，m是一个整数，所述装置包括；
-输入装置，用于接收包括一串n-位码字的被调制信号；
-n到m位转换器装置，用于根据将被转换的码字通过将一个信息字指定给所述将被转换的码字将n-位码字转换成一串m-位信息字，其中，n是一个大于m的整数；
所述转换器装置根据相对于相应码字位于p个预定位置处的位串中位的逻辑值将所述信息字指定给一个码字，被调制信号满足在具有相同信号值的被调制信号中连续位元的数量不超过7的要求。
16．根据权利要求15所述的装置，其特征是所述装置包括一个同步字检测器装置，用于检测在具有下述位模式的被调制信号中存在的同步字：
11100011111110、10100011111110、01100011111110和11000100000001。
17．根据权利要求15所述的装置，其特征是所述装置还包括一个同步字检测器装置，用于检测在具有下述位模式的被调制信号中存在的同步字：
11100011111110、10100011111110、01100011111110、11000100000001、01011100000001、10011100000001和00011100000001。
18．一种用于从权利要求14所要求记录载体中读出被调制信号的装置，该装置被提供有在权利要求15、16或17中所要求的再转换装置，还包括一个读出装置，用于从所述记录载体上的磁迹中读出被调制信号。
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