DE69833413T2

DE69833413T2 - Demodulator und Demodulationsverfahren

Info

Publication number: DE69833413T2
Application number: DE69833413T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Shinagawa-ku NAKAGAWA; Tatsuya Shinagawa-ku Narahara; Yoshihide Shinagawa-ku Shinpuku
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2018-09-11
Also published as: EP0903864A2; US6313764B1; EP0903864A3; JPH1198021A; JP3716421B2; DE69833413D1; EP0903864B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Demodulator und auf ein Demodulierverfahren, und insbesondere auf einen Demodulator und auf ein Demodulierverfahren, welche zum Demodulieren eines Modulationskode geeignet sind, welcher durch das Modulieren von Daten zur Anwendung bei der Datenübertragung oder bei der Datenaufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium erhalten wird, um Daten zu reproduzieren.
Sobald Daten auf einem vorherbestimmten Übertragungsweg übertragen werden oder beispielsweise auf Aufzeichnungsmedia aufgezeichnet werden, beispielsweise auf magnetischen Speicherplatten, optischen Speicherplatten, und magnetooptischen Speicherplatten, wird eine Datenmodulation ausgeführt, welche für die Übertragung oder für die Aufzeichnung geeignet ist. Ein solcher Modulationstyp ist als Blockkodierung bekannt. Diese Blockkodierung setzt eine Datensequenz in Blöcke von m × i Biteinheiten (nachfolgend als Datenwörter bezeichnet) um, und dieses Datenwort wird in ein Kodewort umgesetzt, welches n × i Bits umfasst, gemäß einer geeigneten Koderegel.
Wenn i = 1 ist, ist dieser Kode ein fester Längenkode, welcher durch (d, k; m, n; l) ausgedrückt wird. Sobald mehrere gewählt werden, wird ein vorherbestimmtes i von dem Bereich 1 bis imax (Maximalwert von i) gewählt, und wird die Umsetzung ausgeführt, wobei der Kode ein variabler Längenkode ist. Dieser blockkodierte Kode wird durch einen variablen Längenkode (d, k; m, n; r) repräsentiert.
Hier ist i als eine Restriktionslänge bekannt, und imax ist r (die Maximalrestriktionslänge). Die Minimalfolge d zeigt die Minimalanzahl an aufeinanderfolgenden "0" (Nullen) bei wiederholten "1" (Einsen) in der Kodesequenz. Die Maximalfolge k zeigt die Maximalanzahl an aufeinanderfolgenden "0" (Nullen) bei wiederholten "1" (Einsen) in einer Kodesequenz.
Bei Compactdiscs oder Minidiscs (Markenzeichen) etc. wird eine NRZI (Non Return to Zero Inverted)-Modulation auf dem variablen Längenkode ausgeführt, welcher wie oben beschrieben erhalten wird, wobei "1" Inversion und "0" Nicht-Inversion bedeutet, und der NRZI-modulierte, variable Längenkode (nachfolgend als eine aufgezeichnete Wellenformsequenz bezeichnet) wird aufgezeichnet. Diese aufgezeichnete Wellenformsequenz wird auch als ein Level-Kode bezeichnet.
Sobald dieser Level-Kode derart invertiert wird, so dass "1" durch "0" oder "0" durch "1" ersetzt wird, das heißt, sobald eine reverse NRZI-Modulation ausgeführt wird, wobei "1" einen Rand anzeigt, kann die gleiche Kodesequenz wie der ursprüngliche EFM-Kode oder RLL(1-7)-Kode erhalten werden. Diese reverse NRZI-Kodesequenz wird auch als ein Randkode bezeichnet.
Verschiedenartige Modulationstechniken sind vorgeschlagen worden. Sofern das Minimalinversionsintervall der aufgezeichneten Wellenformsequenz Tmin ist, und das Maximalinversionsintervall Tmax ist, sollte, um mit einer hohen Dichte in einer linearen Geschwindigkeitsrichtung aufzuzeichnen, das Minimalinversionsintervall Tmin lang sein, das heißt, die Minimalfolge d sollte groß sein. Hinsichtlich der Taktgeberreproduktion sollte das Maximalinversionsintervall Tmax außerdem kurz sein, das heißt, die Maximalfolge k sollte klein sein.
Beispielsweise ist RLL(2-7) eine Modulationstechnik, welche bei magnetischen Speicherplatten oder magnetooptischen Speicherplatten, etc. verwendet wird. Die Parameter von diesem Modulationsverfahren sind (2, 7; 1, 2; 3). Das Minimalinversionsintervall Tmin (= (d + 1)T) ist 3(= 2 + 1)T, sofern das Bit-Intervall der Aufzeichnungswellenformsequenz T ist. Dieses Minimalinversionsintervall Tmin ist 1,5(= (m/n)xTmin = (1/2)x3)TData, sofern das Bit-Intervall der Datensequenz TData ist. Das Maximalinversionsintervall Tmax (= (k + 1)T) ist 8(= 7 + 1)T (= ((m/n)xTmax)TData = (1/2)x8TData = 4,OTData). Die Detektionsfensterbreite Tw (= (m/n)T)) ist 0,5(= 1/2)TData.
Eine andere Modulationstechnik, welche bei magnetischen Speicherplatten oder magnetooptischen Speicherplatten, etc., verwendet wird, ist RLL(1-7). Die Parameter von diesem Modulationsverfahren sind (1, 7; 2, 3; 2). Das Minimalinversionsintervall Tmin ist 2(= 1 + 1)T(= (2/3)x2TData = 1,33TData). Das Maximalinversionsintervall Tmax ist 8(= 7 + 1) T(= (2/3)x8TData = 5,33TData). Weiter, die Detektionsfensterbreite Tw(= (m/n)xT) ist 0,67(= 2/3)TData.
Das Vergleichen der Modulationstechniken RLL(2-7) und RLL(1-7), beispielsweise in einem System aus magnetischen Speicherplatten oder einem System aus magnetooptischen Speicherplatten, zeigt, dass zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte in linearer Geschwindigkeitsrichtung die Modulationstechnik RLL(2-7), bei welcher das Minimalinversionsintervall Tmin gleich 1,5TData ist, gegenüber der Modulationstechnik RLL(1-7) vorzuziehen ist, bei welcher das Minimalinversionsintervall Tmin gleich 1,33TData ist. In der Praxis jedoch wird die Modulationstechnik RLL(1-7), welche eine größere Detektionsfensterbreite Tw als die Modulationstechnik RLL(2-7) aufweist, und welche bekanntlich eine große Jitter-Toleranz aufweist, weitgehend verwendet.
Die Umsetzungstabelle für den RLL(1-7)-Kode ist beispielsweise folgendermaßen beschaffen.
Tabelle 1 RLL(1, 7; 2, 3; 2)
Hierin wird dem Symbol x in der Umsetzungstabelle der Wert 1 gegeben, sobald das nachfolgende Kanal-Bit gleich 0 ist, und der Wert 0 gegeben, sobald das nachfolgende Kanal-Bit gleich 1 ist (gleiches nachfolgend). Die Restriktionslänge r ist gleich 2.
Die Umsetzungstabelle für den RLL(2-7)-Kode, bei welchem die Minimalfolge d = 2 ist und das Maximalinversionsintervall Tmax gleich 8T (Maximalfolge 7) ist, ist beispielsweise wie unten abgebildet beschaffen.
Tabelle 2 RLL(2, 7; 1, 2; 3)
Die Restriktionslänge r ist gleich 3.
Jedoch ist in einer Kanal-Bit-Sequenz, welche durch die Modulationstechnik RLL(1-7) moduliert wird, die Auftretenshäufigkeit von 2T, welches Tmin ist, am größten, gefolgt von 3T und 4T. Im Allgemeinen ist es vorteilhaft für die Taktgeberreproduktion, wenn viele Perioden auftreten, wobei frühzeitig wie in dem Fall von 2T und 3T eine große Randinformationsmenge auftritt. Jedoch tritt, sofern 2T wiederholt auftritt, leichter eine Verzerrung der aufgezeichneten Wellenform auf. Genau ausgedrückt, die Ausgangssignal-Wellenformamplitude von 2T ist klein, und wird leicht durch Defokussierung oder tangentiale Schieflage beeinträchtigt. Weiter werden Aufzeichnungen, in welchen die Minimalzeichenfolge wiederholt wird, bei einer hohen linearen Dichte leicht durch externe Störgrößen beeinträchtigt, beispielsweise durch Rauschen, so dass Datenreproduktionsfehler vermehrt auftreten.
Die Modulationstechnik RLL(1-7) wird häufig mit PRML (Partial Response Maximum Likelihood) kombiniert, um S/N während der Wiedergabe einer Aufzeichnung mit einer hohen Dichte zu verbessern. Dieses Verfahren umfasst beispielsweise das Viterbi-Dekodieren, welches durch PR(1, 1) oder PR(1, 2, 1) entzerrt wird, indem die RF-Reproduktionswellenform mit den Aufzeichnungsmittel-Charakteristiken abgestimmt wird. Beispielsweise ist ein erwünschtes Reproduktionsausgangssignal, sobald die Entzerrung durch PR(1, 1) ausgeführt wird, folgendermaßen beschaffen.
Die Daten nach dieser NRZI-Umsetzung sind Level-Daten. Sobald die Kanal-Bit-Daten gleich 1 sind, wird ihnen ein anderer Wert (0 oder 1) als der unmittelbar vorangehende Wert (1 oder 0) gegeben, und sobald die Kanal-Bit-Daten gleich 0 sind, wird ihnen der gleiche Wert (0 oder 1) wie der unmittelbar vorangehende Wert (0 oder 1) gegeben. In diesem Beispiel wird, sobald der Wert nach NRZI-Umsetzung gleich 1 ist, "11" dekodiert, und sobald der Wert nach NRZI-Umsetzung gleich "0" ist, wird "-1-1" dekodiert. Die Wellenformentzerrung wird ausgeführt, sobald 2T, welches Tmin ist, wiederholt wird, um dieses Reproduktionsausgangssignal zu erhalten. Im Allgemeinen wird die Wellenforminterferenz umso länger je höher die lineare Dichte ist, deshalb wird auch die Wellenformentzerrung länger als in PR(1, 2, 2, 1) oder PR(1, 1, 1, 1).
Jedoch ist, sobald als ein Ergebnis einer hohen linearen Dichte die Minimalfolge d = 1 ist, und eine geeignete Wellenformentzerrung PR(1, 1, 1, 1) ist, angesichts einer Situation, bei welcher 2T, welches Tmin ist, wiederholt auftritt, das reproduzierte Signal zu diesem Zeitpunkt folgendermaßen beschaffen
und der Null-Schwellwert wird über einen langen Zeitraum verfolgt.
Dies zeigt, dass eine Situation, bei welcher praktisch kein Signalschwellwert nach Wellenformentzerrung ausgegeben wird, andauert, und deshalb das Viterbi-Dekodieren nicht geht. Dies bewirkt auch eine erhebliche Minderung der Datenreproduktions- oder Taktgeberreproduktionsstabilität.
Diese Art von Kanal-Bit-Datensequenz, beispielsweise in dem Fall von RLL(1, 7; 2, 3; 2) in Tabelle 1, tritt auf, sobald die vormodulierte Datensequenz "10-01-10-01-10-..." ist.
In gleicher Weise, in dem Fall von RLL(2, 7; 1, 2; 3) in Tabelle 2, sobald die vormodulierte Datensequenz "010-010-010-010-..." ist.
In dieser Hinsicht ist die Verwendung eines Kodes zur Wiederholungsbegrenzung von Tmin in JP-A-11-154381 beschrieben.
Gemäß diesem Vorschlag ist, sobald der variable Längenkode (d, k; m, n; r) beispielsweise ein variabler Längenkode (1, 7; 2, 3; 3) ist, das heißt, sobald d, welches die Minimalfolge von "0" ist, 1 Bit ist, k, welches die Maximalfolge von "0" ist, 7 Bits ist, m, welches die Basisdatenlänge ist, 2 Bits ist, n, welches die Basiskodelänge ist, 3 Bits ist, und r, welches die Maximalrestriktionslänge ist, 3 ist, die Umsetzungstabelle beschaffen, wie beispielsweise in der nachfolgenden Tabelle 3 dargestellt ist.
Tabelle 3 RML(1, 7; 2, 3; 3)
Die Restriktionslänge r ist 3.
In der oben dargestellten Tabelle 3 kann, sobald die Datensequenz "10" ist, und insbesondere, sobald die nachfolgenden vier Datenbits nachgeschlagen sind, sodass die vollständige Sechs(Bit)-Datensequenz "100110" ist, durch Umsetzen der Daten in einen Kode, welcher die Wiederholung der Minimalfolge begrenzt, die Minimalfolge bis zu 5 Mal durch die Modulation von Tabelle 3 wiederholt werden.
Ein Vergleich mit der Modulationstechnik RLL(1-7) von Tabelle 1 zeigt, dass die Minimalfolge und die Maximalfolge die gleichen sind, und das Umsetzungsverhältnis m/n (Verhältnis von Datenwörtern und umgesetzten Kodewörtern) das gleiche ist, aber die Restriktionslänge von 2 auf 3 zugenommen hat. Dies zeigt, dass die Maximalgröße der Tabelle zugenommen hat, und zeigt, dass die Fehlerfortpflanzung häufig zunimmt, sobald beispielsweise ein Bitverschiebungsfehler während der Demodulation auftritt.
Ein Bitverschiebungsfehler ist ein Fehler, bei welchem eine „1", welche den Rand in der Kodesequenz repräsentiert, ein Bit vorwärts oder rückwärts verschoben ist. Die Fehlerfortpflanzung wird als eine Bitanzahl von dem Anfang bis zu dem Ende eines Demodulationsfehlers ausgedrückt, welcher produziert wird, sobald eine Kodesequenz, in welcher ein Fehler an einer Position wegen beispielsweise eines Bitverschiebungsfehlers auftritt, ohne Modifikation dekodiert wird.
Dieser Bitverschiebungsfehler ist eine Fehlerform, welche am häufigsten während einer Datenreproduktion in einem realen Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät auftritt, und es wurde festgestellt, dass sie ausschließlich in der Nähe einer Minimalfolge auftritt.
Als ein Beispiel einer Modulation von anderen Kodes als diesen ist, sobald der variable Längenkode (d, k; m, n; r) ein variabler Längenkode (2, 7; 1, 2; 4) ist, das heißt, sobald d, welches die Minimalfolge von "0" ist, 2 Bits ist, k, welches die Maximalfolge von "0" ist, 7 Bits ist, m, welches die Basisdatenlänge ist, 1 Bit ist, n, welches die Basiskodelänge ist, 2 Bits ist, und r, welches die Maximalrestriktionslänge ist, 4 ist, die Umsetzungstabelle beschaffen, wie beispielsweise in der nachfolgenden Tabelle dargestellt ist.
Tabelle 4 RML(2, 7; 1, 2; 4)
Die Restriktionslänge r ist 4.
In der oben dargestellten Tabelle 4 kann, sobald die Datensequenz "010" ist, und insbesondere, sobald die nachfolgenden zwei Datenbits nachgeschlagen sind, sodass die vollständige Fünf (Bit)-Datensequenz "01001" ist, durch Umsetzen der Daten in einen Kode, welcher die Wiederholung der Minimalfolge begrenzt, die Minimalfolge bis zu 4 Mal durch die Modulation von Tabelle 4 wiederholt werden.
Ein Vergleich mit der Modulationstechnik RLL(2-7) von Tabelle 2 zeigt, dass die Minimalfolge und die Maximalfolge die gleichen sind, und das Umsetzungsverhältnis m/n das gleiche ist, aber die Restriktionslänge von 3 auf 4 zugenommen hat. Dies zeigt, dass die Maximalgröße der Tabelle wie oben beschrieben zugenommen hat, und zeigt, dass die Fehlerfortpflanzung häufig zunimmt, sobald beispielsweise ein Bitverschiebungsfehler während der Demodulation auftritt.
Sobald wie oben beschrieben Aufzeichnungsmedia, beispielsweise magnetische Speicherplatten, magnetooptische Speicherplatten oder optische Speicherplatten mit einer hohen Dichte aufgezeichnet werden, und Kodes mit einer langen Minimalfolge, beispielsweise RLL(1-7) oder RLL(2-7), als Modulationskodes gewählt werden, tritt leicht, sofern das Minimalinversionsintervall Tmin wiederholt auftritt, eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeverzerrung auf, welche unvorteilhaft für die Taktgeberreproduktion ist.
Sobald eine hohe lineare Dichte (Aufzeichnung) ausgeführt wird und eine R(1, 1, 1, 1)-Entzerrung mit einem d = 1 Kode ausgeführt wird, gibt die Logik des reproduzierten Signals, sofern das Minimalinversionsintervall Tmin wiederholt wird, fortlaufend null aus und das Viterbi-Dekodieren mischt nicht, welches unvorteilhaft für Taktgeberreproduktion ist.
Diese Erfindung, welche in Anbetracht der oben genannten Probleme konzipiert wurde, fügt deshalb zumindest bei bevorzugten Ausführungsformen einen Kode bei einer Umsetzungstabelle gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise RLL(1-7) oder RLL(2-7), hinzu, welcher das Minimalinversionsintervall Tmin dabei begrenzt, sich lange Zeit zu wiederholen, und führt eine Demodulationsverarbeitung durch ein RML(1-7)-Tabellenverfahren oder ein RML(2-7)-Tabellenverfahren aus, wodurch die Taktgeberreproduktion stabiler gemacht wird.
Jedoch hat dieses RML(1-7)-Verfahren eine längere Restriktionslänge als das RLL(1-7)-Verfahren gemäß dem Stand der Technik, und hat das RML(2-7)-Verfahren eine längere Restriktionslänge als das RLL(2-7)-Verfahren gemäß dem Stand der Technik, sodass, sobald Bitverschiebungsfehler bei den reproduzierten Daten auftreten, welche von einem Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät erhalten werden, die Fehlerfortpflanzung während der Datendekodierung länger wird.
Um diese Situation zu bewältigen, verkürzen zumindest bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen die Fehlerfortpflanzung, sobald Bitverschiebungsfehler auftreten, beispielsweise mit einem RML(1-7)- oder RML(2-7)-Verfahren, oder mit einem RLL(1-7)-Verfahren gemäß dem Stand der Technik.
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die Erfindung einen Demodulator, welcher einen variablen Längenkode mit einer Basiskodelänge von n Bits in Daten mit einer Basisdatenlänge von m Bits umsetzt, wobei das Gerät umfasst: einen Komparator, zum Vergleichen eines reproduzierten Signals mit einem vorherbestimmten Schwellwert, und zum Ausgeben einer Kodesequenz für das Einfügen eines Minimums d und eines Maximums k an „0" (Nullen) in eine fortlaufende Folge von „1" (Einsen); einen Dekoder, zum Dekodieren eines Restriktionskodes in einer vorherbestimmten Datensequenz, welcher zugeordnet ist, um eine Minimalfolge d von 1 oder mehr dabei zu begrenzen, sich eine vorherbestimmte Anzahl von Malen in einer Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen) zu wiederholen; einen Detektor zum Erkennen des Restriktionskodes von der Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen); ein Restriktionslängen-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer Restriktionslänge der Kodesequenz von einem Ausgangssignal des Detektors und der Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen); und ein Auswahlmittel, zum Auswählen, entsprechend der Restriktionslänge, eines Dekodierergebnisses, welches von dem Dekoder erhalten wird, welcher den Kode dekodiert, bei welchem der Restriktionskode zu einer m Bit-Datensequenz aus einer n Bit-Kodesequenz unter Verwendung von mehreren Tabellen, entsprechend der Restriktionslänge, bestimmt wurde.
Gemäß einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung ein Demodulierverfahren, welches einen variablen Längenkode mit einer Basiskodelänge von n Bits in Daten mit einer Basisdatenlänge von m Bits umsetzt, wobei das Verfahren umfasst: einen Komparatorschritt, zum Vergleichen eines reproduzierten Signals mit einem vorherbestimmten Schwellwert, und zum Ausgeben einer Kodesequenz für das Einfügen eines Minimums d und eines Maximums k an „0" (Nullen) in eine fortlaufende Folge von „1" (Einsen); einen Dekodierschritt, zum Dekodieren einer Restriktion in einer vorherbestimmten Sequenz, welche zugeordnet ist, um eine Minimalfolge d von 1 oder mehr dabei zu begrenzen, sich eine vorherbestimmte Anzahl von Malen in einer Sequenz von "1" (Einsen) und "0" (Nullen) zu wiederholen; einen Detektionsschritt, zum Erkennen des Restriktionskodes von der Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen); einen Restriktionslängen-Bestimmungsschritt, zum Bestimmen einer Restriktionslänge der Kodesequenz von einem Ausgangssignal des Detektionsschritts und der Kodesequenz von ?1? (Einsen) und "0" (Nullen); und einen Auswahlschritt, zum Auswählen, entsprechend der Restriktionslänge, eines Dekodierergebnisses, welches von dem Dekodierschritt erhalten wird, welcher den Kode dekodiert, bei welchem der Restriktionskode zu einer m Bit-Datensequenz aus einer n Bit-Kodesequenz unter Verwendung von mehreren Tabellen, entsprechend der Restriktionslänge, bestimmt wurde.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird jetzt mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen nur exemplarisch beschrieben, in welchen:
1 ein Blockdiagramm ist, welches die Konstruktion einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Demodulators darstellt; und
2 ein Diagramm ist, welches den Betrieb einer Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 von 1 beschreibt.
Einige erfindungsgemäße Ausführungsformen werden jetzt beschrieben, und um die Übereinstimmungsrelation zwischen dem erfindungsgemäßen, in den beigefügten Ansprüchen definierten Hilfsmittel und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen zu verdeutlichen, wird die entsprechende Ausführungsform nach dem Hilfsmittel in Klammern (als ein Beispiel) hinzugefügt. Es ist natürlich zu verstehen, dass diese Ausführungsformen nicht auf das Hilfsmittel begrenzt sind, für welches solch eine Übereinstimmung angezeigt wird.
Der Demodulator von Anspruch 1 umfasst, einen Komparator (beispielsweise eine Komparatoreinheit 11 von 1), welcher ein reproduziertes Signal mit einem vorherbestimmten Schwellwert vergleicht, und eine Kodesequenz für das Einfügen eines Minimums d und eines Maximums k an „0" (Nullen) in eine fortlaufende Folge von „1" (Einsen) ausgibt, und einen Dekoder (beispielsweise die reversen Umsetzungstabellen 14-1 bis 14-r von 1), welcher einen Restriktionskode in einer vorherbestimmten Datensequenz dekodiert, welcher zugeordnet ist, um eine Minimalfolge d von 1 oder mehr dabei zu begrenzen, sich eine vorherbestimmte Anzahl von Malen in einer Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen) zu wiederholen.
Der Demodulator von Anspruch 1 umfasst weiter, einen Detektor (beispielsweise eine Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 von 1), zum Erkennen eines Restriktionskodes aus der Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen), und ein Restriktionslängen-Bestimmungsmittel (beispielsweise eine Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 von 1), zum Bestimmen einer Restriktionslänge der Kodesequenz aus dem Ausgangssignal des Detektors und der Kodesequenz von „1" (Einsen) und "0" (Nullen).
Der Demodulator von Anspruch 1 umfasst weiter, ein Auswahlmittel (beispielsweise einen Multiplexer 15 von 1), zum Auswählen, entsprechend der Restriktionslänge, eines Dekodierergebnisses, welches von dem Dekoder erhalten wird, welcher einen Kode dekodiert, bei welchem der Restriktionskode zu einer m Bit-Datensequenz aus einer n Bit-Kodesequenz unter Verwendung von mehreren Tabellen, entsprechend der Restriktionslänge, bestimmt wird.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Demodulators wird jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsform bezieht sich auf die Anwendung der Erfindung bei einem Demodulator, welcher einen Modulationskode dekodiert, welcher durch Umsetzen von Daten in einen variablen Längenkode (d, k; m, n; r) erhalten wird. 1 ist ein Blockdiagramm einer speziellen Schaltungskonstruktion des Demodulators unter Verwendung von RML(1-7) von Tabelle 3.
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst der Demodulator die Komparatoreinheit 11, welche ein von einem Übertragungsweg kommendes Signal oder ein von einem Aufzeichnungsmedium reproduziertes Signal binarisiert. Die Komparatoreinheit 11 führt auch eine reverse NRZI-Kodierung (eine Randkodierung) des Eingangssignals aus, sobald das Signal NRZI-moduliert (Level-kodiert) ist. Die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 empfängt das digitalisierte Signal aus der Komparatoreinheit 11, und bestimmt eine Restriktionslänge i. Die Tmin-Wiederholrestriktionskode-Detektionseinheit 13 erkennt ein bestimmtes Muster (einen Restriktionskode), um die Wiederholung von Tmin in dem digitalisierten Signal aus der Komparatoreinheit 11 zu begrenzen, und sendet diese Information zu der Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12.
Die reversen Umsetzungstabellen 14-1 bis 14-r umfassen eine Tabelle (praktisch die gleiche Umsetzungstabelle, wie jene, welche in Tabelle 3 dargestellt ist), welche einen variablen Längenkode mit n × 1 Bit in m × i Datenbits revers umsetzt. Hierin, i = 1, 2, ..., r. Der Multiplexer 15 wählt alle Daten von den reversen Umsetzungstabellen 14-1 bis 14-r, und gibt sie als serielle Daten aus. Ein Zwischenspeicher 16 speichert vorübergehend die Daten von dem Multiplexer 15, und gibt sie als Reproduktionsdaten aus. Eine Timing-Steuerungseinheit 17 erzeugt ein Timing-Signal, und überträgt es an die Komparatoreinheit 11, die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12, die Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 und an den Zwischenspeicher 16.
Als Nächstes wird der Betrieb der Demoduliereinheit beschrieben. Das via einen Übertragungsweg übertragene oder von einem Aufzeichnungsmedium reproduzierte Signal wird in die Komparatoreinheit 11 eingegeben, mit einem vorherbestimmten Referenzschwellwert verglichen, und binarisiert. Der Signalausgang von der Komparatoreinheit 11 ist ein reverses NRZI-Kode-Digitalsignal (ein Kode, bei welchem "1" den Rand anzeigt), welches in die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 eingegeben wird, bei welcher die Restriktionslänge bestimmt wird. Das Digitalsignal wird auch in die Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 eingegeben, bei welcher ein bestimmtes Muster, welches die Wiederholung der Minimalfolge begrenzt, erkannt wird, und das Detektionsergebnis wird an die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 ausgegeben.
Die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 umfasst eine Umsetzungstabelle, welche in Tabelle 1 (ihre reverse Umsetzungstabelle) (Tabelle von i = 1 und i = 2 in Tabelle 3) dargestellt ist. Die Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 umfasst eine Umsetzungstabelle (Tabelle von i = 3), welche zur Begrenzung der Wiederholung von Tmin in der in Tabelle 3 dargestellten Umsetzungstabelle vorgesehen ist. Die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 und die Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 umfassen eigentlich die in zwei Teile aufgeteilte Tabelle 3, und die Restriktionslänge des Modulationskodeeingangs wird folgendermaßen bestimmt.
Zuerst wird die Bestimmung eines unspezifischen Kodes beschrieben. Beispielsweise kann, sofern der Eingangskode "100" ist, dieser Kode ein unspezifischer Kode sein, "100010" für eine Restriktionslänge i = 1, "10000x" für eine Restriktionslänge i = 2, oder "100000010" für eine Restriktionslänge i = 3. Es ist unmöglich, alleine mit einem Drei-Bitkode zu bestimmen, welcher von diesen Kodes es ist. Deshalb empfängt die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 einen weiteren Drei-Bitkode-Eingang, und sofern der vollständige Sechs-Bitkode mit "100010" oder "10000x" übereinstimmt, wird bestimmt, dass die Restriktionslänge i gleich 2 ist.
Zusätzlich zu den ersten drei Bits empfängt die Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 einen Sechs-Bitkode-Eingang, schlägt einen vollständigen Neun-Bitkode nach, und bestimmt, ob oder ob nicht er mit "100000010" übereinstimmt. Sobald er übereinstimmt, wird bestimmt, dass dieser Kode das Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Muster (der Restriktionskode) ist, und wird das Bestimmungsergebnis an die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 ausgegeben. Sofern ein Signal von der Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 eingegeben wird, welches anzeigt, dass dieses das Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Muster ist, bestimmt die Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 zuerst, dass die Restriktionslänge i = 3 ist. Sofern der Kode nicht mit diesen Beispielen übereinstimmt, bestimmt sie, dass der Kode die ersten drei Bits umfasst, und bestimmt, dass die Restriktionslänge i = 1 ist.
Sobald der Kode "101" eingegeben wird, wird bestimmt, dass dieser Kode der i = 1 Kode "101" ist.
Sobald der Drei-Bitkode-Eingang "000" lautet, ist dieser Kode einer von i = 1 Kode "000", oder von den i = 2 Kodes "00000x", "000010". In diesem Fall wird auch, wie in dem oben beschriebenen Fall, ein weiterer Drei-Bitkode-Eingang nach dem Drei-Bitkode empfangen, und wird bestimmt, ob oder ob nicht der vollständige Sechs-Bitkode mit "00000x" oder "000010" übereinstimmt. Sobald er übereinstimmt, wird bestimmt, dass i = 2 ist. Sobald er nicht übereinstimmt, wird der erste Drei-Bitkode "000" als ein Kode betrachtet, und es wird angenommen, dass i = 1 ist.
Sobald der Eingangskode "001" lautet, wird bestimmt, dass dieser Kode der i = 1 Kode "001" ist.
Sobald der Eingangskode "100001" lautet, wird bestimmt, dass dieser Kode der i = 2 Kode "10000x" ist.
Sobald der Eingangskode "10000" lautet, ist es möglich, zu bestimmen, dass dieser Kode der i = 2 Kode "10000x" ist, indem ein Bit mehr betrachtet wird, und geprüft wird, ob die vollständigen sieben Bits "100001" lauten.
Sobald der Eingangskode "000000", und "000001" lautet, wird bestimmt, dass dieser Kode der i = 2 Kode "00000x" ist.
Darüber hinaus kann in Bezug auf andere Kodes als unspezifische Kodes die Restriktionslänge i unverzüglich auf Grund der Bitanzahl bestimmt werden, sobald Bits mit einem Kode eingegeben werden. Genau ausgedrückt, für die Kodes "010", "100010", "000010", kann die Restriktionslänge unverzüglich dann bestimmt werden, wenn diese Kodes eingegeben werden.
2 zeigt eine Darstellung der oben beschriebenen Verarbeitung.
In der reversen Umsetzungstabelle 14-1 wird der Dateninhalt "01" zu den Adressen "100" und "101" geschrieben, wird der Dateninhalt "10" zu der Adresse "010" geschrieben, und wird der Dateninhalt "11" zu den Adressen "000" und "001" geschrieben. Deshalb wird, sobald der Kode "100" oder "101" eingegeben wird, der Dateninhalt "01" ausgegeben, sobald der Kode "010" eingegeben wird, wird der Dateninhalt "10" ausgegeben, und sobald der Kode "000" oder "001" eingegeben wird, wird der Dateninhalt "11" ausgegeben.
Die reversen Umsetzungstabellen 14-2 bis 14-r führen auch die reverse, in Tabelle 3 dargestellte Umsetzungsverarbeitung aus, und geben Daten aus.
Der Multiplexer 15 wählt das Ausgangssignal von den reversen Umsetzungstabellen 14-i gemäß dem Restriktionslängen-Bestimmungsergebnis der Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 aus den Daten, welche von den reversen Umsetzungstabellen 14-1 bis 14-r geliefert werden, und gibt es in Form von seriellen Daten an den Zwischenspeicher 16 aus. Genau ausgedrückt, sobald die Restriktionslänge i gleich 1 ist, wählt der Multiplexer 15 die Tabelle 14-1 an, und gibt seriell zwei demodulierte Datenbits aus. Sobald die Restriktionslänge i = 2 ist, gibt der Multiplexer 15 seriell vier demodulierte Datenbits aus. Sobald die Restriktionslänge i = 3 ist, gibt der Multiplexer 15 seriell sechs demodulierte Datenbits aus. Der Zwischenspeicher 16 speichert vorübergehend die seriellen Eingangsdaten, liest sie mit einer vorherbestimmten Transferrate, und gibt sie aus.
Als Nächstes wird die Konstruktion der Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 und der Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 beschrieben. Die Restriktionslänge kann bestimmt werden, sobald sie von anderen Mustern unterschieden werden kann. Zuerst ist die inverse Tabelle von Tabelle 3 so beschaffen, wie in Tabelle 5 dargestellt. Sobald die Eingangskodesequenz eine Kodesequenz ist, wie in dieser Tabelle 5 dargestellt, wird ihre Restriktionslänge bestimmt, und wird auch die demodulierte Datensequenz bestimmt.
Tabelle 5 Reverse RML(1, 7; 2, 3; 3)
Die Tabelle i = 1 oder i = 2 wird in der Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 gespeichert, und die Tabelle i = 3 wird in der Tmin- Wiederholrestriktionskodedaten-Detektionseinheit 13 gespeichert.
Sobald eine auf der Tabelle 5 basierende Demodulationsverarbeitung ausgeführt wird, und ein Bitverschiebungsfehler auftritt, beträgt die Fehlerfortpflanzungslänge während der Demodulation maximal 10 Datenbits.
Die gleiche Demodulationsverarbeitung wie jene von Tabelle 5 kann bei einer kleinen Tabelle (kleine Bitanzahl in der Kodesequenz für i = 3) ausgeführt werden, wie in Tabelle 6 dargestellt. Genau ausgedrückt, werden in der Tabelle 5, sobald i = 3 ist, die entsprechenden demodulierten Daten bestimmt, sobald eine 9 Bit-Kodesequenz erhalten wird. Auf der anderen Seite, werden in der Tabelle 6, sobald i = 3 ist, die entsprechenden demodulierten Daten bestimmt, sobald eine 7 Bit-Kodesequenz erhalten wird. Sobald die Tabelle auf diese Art und Weise kleiner gemacht ist, kann der Umfang der Hardware reduziert werden, und kann die Bestimmungszeit verkürzt werden.
Tabelle 6 Reverse RML(1.7; 2, 3; 3)
In dieser Tabelle repräsentiert "-" ein Bit (sowohl 1 als auch 0 sind zulässig) (gleiches hiernach). Die Tabelle i = 1 oder i = 2 wird in der Restriktionslängen- Bestimmungseinheit 12 gespeichert, und die Tabelle i = 3 wird in der Tmin-Wiederholrestriktionskodedaten-Detektionseinheit 13 gespeichert.
Sobald eine Demodulationsverarbeitung unter Verwendung von Tabelle 6 ausgeführt wird, und ein Bitverschiebungsfehler auftritt, beträgt die Fehlerfortpflanzungslänge bei der Demodulation maximal 10 Datenbits.
Jedoch wurde die nachfolgende Tabelle erhalten, sobald ein langes Fehlerfortpflanzungsmuster analysiert wurde, und versucht wurde, die Fehlerfortpflanzungslänge zu verkürzen.
Tabelle 7 Reverse RML(1, 7; 2, 3; 3)
Die Tabelle i = 1 oder i = 2 wird in der Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 gespeichert, und die Tabelle i = 3 wird in der Tmin-Wiederholrestriktionskodedaten-Detektionseinheit 13 gespeichert.
Sobald eine Demodulation unter Verwendung von Tabelle 7 ausgeführt wird, und ein Bitfehler erzeugt wird, beträgt die Fehlerfortpflanzungslänge maximal 8 Bits. Diese ist kürzer als bei dem Beispiel von Tabelle 5 oder Tabelle 6. Die Fehlerfortpflanzungslänge in Tabelle 5 und Tabelle 6 beträgt 10 Bits, aber bezogen auf Symboleinheiten, welche 8 Bits umfassen, beträgt diese 3 Symbole. In anderen Worten, sofern alle 10 Bits Fehler sind, sind alle Bits eines Symbols Fehler, und ein Bit der Vorwärts- und Rückwärtssymbole ist ein Fehler, also ist die Anzahl der Symbole mit Fehlern gleich 3. Auf der anderen Seite, da die schlimmste Fehlerfortpflanzung von Tabelle 7 8 Bits beträgt, beträgt diese schlimmstenfalls 2 Symbole in Symboleinheiten. Infolgedessen wird durch das Verbessern des Demodulationsverfahrens die schlimmste Symbolfehlerfortpflanzung auf 2/3 (Symbolverhältnis) reduziert.
Auf diese Art und Weise kann, indem die Demodulationsbestimmung schnellstmöglich ausgeführt wird, sobald eine Datendemodulation ausgeführt wird, der Umfang der Hardware reduziert werden, und kann die schlimmste Fehlerfortpflanzungscharakteristik während einem Bitverschiebungsfehler verbessert werden. Zu diesem Zweck muss die Fehlerfortpflanzungscharakteristik berücksichtigt werden, allerdings kann dies selbst bei der kleinsten Tabelle (bei einer Tabelle, sobald 7 Bits in der Kodesequenz für i = 3 vorhanden sind), wie bei der Tabelle 6, nicht effektiv sein. Deshalb wird "1" in der Kodesequenz nicht weggelassen (der Restriktionskode wird durch 8 Bits bestimmt), wie beispielsweise in Tabelle 7 dargestellt, selbst wenn der Restriktionskode durch 7 Bits bestimmt werden kann.
Zusammenfassend wird, selbst wenn alle Elemente (Bits) für eine Restriktionslängen-Bestimmung und die Dekodiertabelle aufgelistet werden, eine geringere schlimmste Fehlerfortpflanzung nicht notwendigerweise erzielt. Weiter wird, selbst wenn die letzten zwei Bits ((d + 1)Bits) in der Restriktionslänge i = 3 fehlen, wie in der Tabelle 6, eine geringere schlimmste Fehlerfortpflanzung nicht notwendigerweise erzielt. Weiter wird, selbst wenn die "1", welche den Rand kennzeichnet, auf Grund der Tatsache weggelassen wird, dass die Restriktionslänge bereits für i = 3 bestimmt ist, wie in der Tabelle 6, eine geringere schlimmste Fehlerfortpflanzung nicht notwendigerweise erzielt.
Unter Berücksichtigung des Demodulationsverfahrens, welches RLL(1-7) (Tabelle 1) gemäß dem Stand der Technik in der gleichen Art und Weise anwendet, werden Tabelle 8 und Tabelle 9 erhalten.
Tabelle 8 Reverse RLL(1, 7; 2, 3; 2)
Tabelle 9 Reverse RLL(1,7;2,3;2)
Genau ausgedrückt, kann in der Tabelle 9 der dritte Kode "100001" und der vierte Kode "1000001" für i = 2 wie der dritte Kode "10000-" für i = 2 in der Tabelle 8 demoduliert werden. Jedoch beträgt, sobald eine Bitverschiebung in Tabelle 8 vorhanden ist, die schlimmste Fehlerfortpflanzung 6 Bits, und kann diese auf 5 Bits reduziert werden, indem die Tabelle 9 angewendet wird.
Zusammenfassend wird, selbst wenn das letzte 1 Bit (d Bits) von allen Elementen für eine Restriktionslänge i = 2 in der Restriktionslängenbestimmung und der Dekodiertabelle weggelassen wird, die schlimmste Fehlerfortpflanzung nicht notwendigerweise verkürzt.
Jedoch kann ein Kode, welcher durch die oben genannte Modulationstechnik gemäß dem Stand der Technik, nämlich RLL(1-7) (Tabelle 1), moduliert wurde, auch unter Verwendung von Tabelle 7 demoduliert werden, bei welcher es sich um eine RML(1-7)-Tabelle handelt. Das liegt daran, weil die Kodesequenzen mit einer Restriktionslänge r = 1 und r = 2 in der Tabelle 7 alle Kodesequenzen mit einer Restriktionslänge r = 1 und r = 2 von der Tabelle 9 enthalten, bei welcher es sich um eine (1-7)-Tabelle gemäß dem Stand der Technik handelt. Sobald eine Modulation durch den RLL(1-7)-Kode gemäß dem Stand der Technik (Tabelle 1) ausgeführt wird, wird die Kodesequenz "100000010", bei welcher es sich um einen Restriktionskode handelt, nicht erzeugt. Deshalb können RML(1-7)-Tabellen (beispielsweise Tabelle 7) Kodesequenzen demodulieren, welche durch RML(1-7) (Tabelle 3) moduliert wurden, und können auch die Kodesequenzen demodulieren, welche durch eine Modulationstechnik gemäß dem Stand der Technik, nämlich RLL(1-7) (Tabelle 1), moduliert wurden. In anderen Worten, Tabelle 7 und Tabelle 9 sind untereinander austauschbar.
Ferner wird, sobald beispielsweise ein RML(2-7)-Kode wie in Tabelle 4 demoduliert wird, der Restriktionslängenanteil i in den reversen Umsetzungstabellen 14-i des Demodulators von 1 gespeichert. Im Falle von RML(2-7)-Kodes sind keine unspezifischen Bits vorhanden. Weiter umfasst, da die Umsetzungsrate von RML(2-7) 1/2 beträgt, das Ausgangssignal von der Komparatoreinheit 11 zwei Kodeworteinheiten, und reicht die Restriktionslänge von i = 1 bis i = 4. Sobald i = 4 lautet, ist der Kode ein bestimmtes Muster, welches zugeteilt wird, um die Wiederholung der Minimalfolgen zu begrenzen.
Die Konstruktion der Restriktionslängen-Bestimmungseinheit 12 und der Tmin-Wiederholrestriktionsdaten-Detektionseinheit 13 wird für P(2-7)-Kodes beschrieben. Die Restriktionslänge wird bestimmt, sobald sie von anderen Mustern unterschieden werden kann. Zuerst wird Tabelle 10 erhalten, indem die inverse Tabelle von Tabelle 4 erzeugt wird.
Tabelle 10 Reverse RML(2, 7; 1, 2; 4)
Sobald ein Bitverschiebungsfehler erzeugt wird, und eine Demodulation ausgeführt wird, umfasst die Fehlerfortpflanzungslänge bei Verwendung dieser Tabelle 10 maximal 10 Datenbits.
Durch eine Bestimmung der Kodesequenz in einer frühen Phase kann die Tabelle 10 kleiner gemacht werden, wie in Tabelle 11 dargestellt. Die gleiche Demodulation wie im Falle von Tabelle 10 kann auch mit Tabelle 11 ausgeführt werden. Die Vorteile des Tabellenverkleinerns liegen darin, dass der Umfang der Hardware reduziert werden kann, und die Bestimmungszeit verkürzt werden kann, wie oben beschrieben.
Tabelle 11 Reverse RML(2, 7; 1, 2; 4)
Sobald ein Bitverschiebungsfehler erzeugt wird, und eine Demodulation ausgeführt wird, umfasst die Fehlerfortpflanzung bei Verwendung dieser Tabelle 11 maximal 9 Datenbits.
Sobald ein Bitverschiebungsfehler erzeugt wird, umfasst die schlimmste Fehlerfortpflanzung von Tabelle 10 10 Bits, aber bezogen auf 8 Bit-Symboleinheiten beträgt diese 3 Symbole. Auf der anderen Seite, umfasst die schlimmste Fehlerfortpflanzung von Tabelle 11 9 Bits, welche 2 Symbole in Symboleinheiten beträgt. Deshalb kann durch eine Verbesserung des Demodulierverfahrens die schlimmste Symbolfehlerfortpflanzung auf 2/3 reduziert werden.
Bei einer Datendemodulation kann, indem die Demodulationsbestimmung in einer frühen Phase ausgeführt wird, der Umfang der Hardware reduziert werden, und kann die schlimmste Fehlerfortpflanzungscharakteristik, sobald ein Bitverschiebungsfehler vorhanden ist, verbessert werden. Zu diesem Zweck wird jedoch die "1" Information in der Kodesequenz nicht wie in der Tabelle 11 weggelassen, selbst wenn der Restriktionskode mit einer kleineren Bitanzahl bestimmt werden kann.
Als Zusammenfassung der obigen Beschreibung ist es also nicht notwendigerweise möglich, die schlimmste Fehlerfortpflanzung zu verkürzen, selbst wenn alle Elemente für die Restriktionslänge und die Dekodiertabelle wie in der Tabelle 10 aufgelistet sind. Auf der anderen Seite werden die letzten d Bits für eine Restriktionslänge i = 2 und für eine Restriktionslänge i = 3 weggelassen, und da in diesem Fall d = 2 ist, besteht die Möglichkeit, dass die schlimmste Fehlerfortpflanzung verkürzt werden kann, sobald (2) Bits weggelassen werden.
Bei Berücksichtigung einer Demodulation, welche eine Modulationstechnik gemäß dem Stand der Technik, nämlich RLL(2-7) (Tabelle 2), in der gleichen Art und Weise anwendet, erhält man Tabelle 12, und sofern diese weiter verkürzt wird, erhält man Tabelle 13.
Tabelle 12 Reverse RLL(2, 7; 1, 2; 3)
Tabelle 13 Reverse RLL(2, 7; 1, 2; 3)
In dem Beispiel von Tabelle 12 umfasst die Fehlerfortpflanzung, sobald ein Bitverschiebungsfehler erzeugt wird, maximal 6 Bits. Jedoch setzt sich in dem Beispiel von Tabelle 13 die Fehlerfortpflanzung, sobald ein Bitverschiebungsfehler erzeugt wird, unbegrenzt fort, bis sie ein Maximum erreicht. Deshalb wird durch Hinzufügen einer neuen Bestimmungsbegrenzung, wie in Tabelle 14 dargestellt, die Fehlerfortpflanzung begrenzt, und kann dadurch verkürzt werden.
Tabelle 14 Reverse RLL(2, 7; 1, 2; 3)
In dieser Tabelle 14 sind zwei Kodes für i = 3 vorhanden. In einem Kode von beiden fehlen die letzten zwei Bits, aber der andere Kode enthält alle Bits. Die Fehlerfortpflanzung umfasst, sobald ein Bitverschiebungsfehler in Tabelle 14 auftritt, maximal 5 Bits.
Folglich wird durch Einrichten der Tabelle, welche zur Datendemodulation angewendet wird, wie dargestellt in Tabelle 14, der Umfang der Hardware reduziert, und wird die schlimmste Fehlerfortpflanzungscharakteristik verbessert, sobald ein Bitverschiebungsfehler vorhanden ist.
Als Zusammenfassung der obigen Beschreibung ist es also nicht notwendigerweise möglich, die schlimmste Fehlerfortpflanzung zu verkürzen, selbst wenn alle Elemente für die Restriktionslänge und die Dekodiertabelle, wie in der Tabelle 12, aufgelistet sind. Außerdem wird die schlimmste Fehlerfortpflanzung nicht notwendigerweise verkürzt, selbst wenn die letzten 2 Bits (d Bits) von allen Elementen für eine Restriktionslänge i = 3 in der Restriktionslängenbestimmung und der Tabelle, wie in der Tabelle 13, weggelassen werden.
Diese Erfindung kann auch zu der Demodulation von anderen Kodes mit (d, k) = (1, 7) angewendet werden, wie beispielsweise in der Tabelle 15, der Tabelle 16 und der Tabelle 17 dargestellt. In diesem Fall werden die Restriktionslängenanteile i von der Tabelle 15, der Tabelle 16 oder der Tabelle 17 in den reversen Umsetzungstabellen 14-i gespeichert.
Tabelle 15 RML(1, 7; 2, 3; 3)
In der Tabelle 15 kann die Wiederholung der Minimalfolge begrenzt werden, selbst in einer Kodesequenz, welche von Anfang bis Ende invertiert ist. In diesem Fall wird die Minimalfolge maximal bis zu 5 Mal wiederholt.
Tabelle 16 RML(1, 7; 2, 3; 3)
In der Tabelle 15 wurde der Fall "100110" für eine Restriktionslänge i = 3 als ein Tmin-Wiederholrestriktionskode definiert, aber der gleiche Effekt kann beispielsweise erzielt werden, indem der Restriktionslängenanteil i = 3 von der Tabelle 15 zu "011001", wie in der Tabelle 16, modifiziert wird. Die Minimalfolge von Tabelle 16 wird maximal bis zu 5 Mal wiederholt.
Tabelle 17 RML(1, 7; 2, 3; 4)
In der Tabelle 15 und der Tabelle 16 wurde der Fall "100110" oder "011001" für eine Restriktionslänge i = 3 als ein Tmin-Wiederholrestriktionskode definiert. Jedoch kann der gleiche Effekt beispielsweise erzielt werden, indem ein Tmin-Wiederholrestriktionskode für eine Restriktionslänge i = 4, wie in der Tabelle 17, zugeteilt wird, in welcher mehrere Kodes zu der Tabelle 15 hinzugefügt wurden. Die Minimalfolge von Tabelle 16 wird maximal bis zu 5 Mal wiederholt.
Die Erfinder führten eine Simulation der Fehlerfortpflanzung nach der Demodulation durch, sobald eine Randbitverschiebung bei den Demodulationsergebnissen für d = 1 gemäß dem Wiederholbegrenzungskode von Tmin auftrat. Willkürlich erzeugte Zufallsdaten wurden durch den RML(1,7)-Modulierkode moduliert, und das erzielte Ergebnis wurde demoduliert, sobald der Rand "1" rückwärts oder vorwärts um alle anderen "101" Kanal-Bits in der Kodesequenz verschoben wurde. Für Kodes, welche nicht in den Tabellen vorkamen (beispielsweise 3 Bits), wurde eine entsprechende Bitanzahl (beispielsweise 2 Bits) als "0" demoduliert. Das Ausmaß der Fehlerfortpflanzung wurde bewertet, indem die demodulierte fehlerbehaftete Datensequenz mit der durch die richtige Kodesequenz demodulierten Datensequenz verglichen wurde.
Die gleiche Simulation wurde bei Daten durchgeführt, welche durch einen RLL(1,7)-Kode gemäß dem Stand der Technik demoduliert wurden, und der Fehlerfortpflanzungseffekt auf Grund der Tabellenrestriktionslänge wurde geprüft.
Zuerst lauten die erzielten Ergebnisse, sobald die Daten unter Verwendung von RML(1, 7; 2, 3; 3), dargestellt in der Tabelle 3, moduliert wurden, und unter Verwendung von der Tabelle 5, nach Erzeugen eines Bitverschiebungsfehlers, demoduliert wurden, folgendermaßen. Die Fehlerfortpflanzung umfasst bis zu 9 Bits, sobald ein Vorwärts-Bitverschiebungsfehler zugeführt wird. Die Größe der Datensequenz beträgt 10.922.660.
[Vorwärts-Bitverschiebung]

OBit 0
1Bit 102137 2Bit 7955 3Bit 23845 4Bit 11133 5Bit 11531 6Bit 2662 7Bit 2474 8Bit 282 9Bit 198 10Bit 0
Durchschnittslänge: 2,03
(329097/162217)

[Rückwärts-Bitverschiebung]

OBit 0
1Bit 108738 2Bit 4964 3Bit 17115 4Bit 15889 5Bit 6326 6Bit 6852 7Bit 2050 8Bit 283 9Bit 0 10Bit 0
Durchschnittslänge: 1,99
(322923/162217)

In diesen Tabellen sind die Bits die Anzahl der Bits, bei welchen ein Fehler fortgepflanzt wurde, und die nachfolgende Zahl ist die Häufigkeit. Beispielsweise betrug bei einer Vorwärts-Bitverschiebung die Häufigkeit, mit der ein Fehler über 5 Bits auftrat, 11531. Der Nenner der Durchschnittslänge repräsentiert die Anzahl der Stellen, bei welchen ein Fehler auftrat, und der Zähler repräsentiert die Gesamtanzahl der Bits, bei welchen ein Fehler auftrat. Beispielsweise betrug bei einer Vorwärts-Bitverschiebung die Anzahl der Stellen, bei welchen ein Fehler auftrat, 162217, und betrug die Gesamtanzahl der Bits, bei welchen ein Fehler auftrat, 329097 (= Ox0 + 1x102137 + 2x7955 + 3x23845 +...+ 9x198 + 10xO).
Als Nächstes lauten die erzielten Ergebnisse, sobald Daten unter Verwendung von RML(1, 7; 2, 3; 3), dargestellt in der Tabelle 3, moduliert wurden, und unter Verwendung von Tabelle 7, nach Erzeugen eines Bitverschiebungsfehlers, demoduliert wurden, folgendermaßen. Die Fehlerfortpflanzung umfasst bis zu 8 Bits, sobald ein Vorwärts-Bitverschiebungsfehler zugeführt wird. Dies zeigt, dass das mit dem Demodulierverfahren von Tabelle 5 verglichene Demodulierverfahren von Tabelle 7 zu einer Abnahme der schlimmsten Fehlerfortpflanzung führt.
[Vorwärts-Bitverschiebung]

OBit 0
1Bit 104616 2Bit 7955 3Bit 22613 4Bit 11133 5Bit 10782 6Bit 2662 7Bit 2174 8Bit 282 9Bit 0 10Bit 0
Durchschnittslänge: 1,97
(320253/162217)

[Rückwärts-Bitverschiebung]

OBit 0
1Bit 108738 2Bit 4964 3Bit 14628 4Bit 15889 5Bit 6326 6Bit 9339 7Bit 2050 8Bit 283 9Bit 0 10Bit 0
Durchschnittslänge: 2,04
(330384/162217)

Folglich begrenzen zumindest bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung die Wiederholfrequenz der Minimalfolge, und bieten deshalb die nachfolgenden Vorteile.

(1) Verglichen mit dem Stand der Technik sind weniger Anteile mit einem niedrigen Signalschwellwert vorhanden, also wird die Genauigkeit der Wellenformverarbeitung, wie beispielsweise AGC oder PLL, verbessert, und wird die Gesamtcharakteristik gesteigert.
(2) Verglichen mit dem Stand der Technik kann die Pfadspeicherlänge während des Viterbi-Dekodierens, etc., so konstruiert werden, dass sie kürzer ist, und kann der Schaltungsumfang reduziert werden.

Weiter kann, gemäß zumindest bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung, die schlimmste Fehlerfortpflanzung, sobald ein Bitverschiebungsfehler auftritt, reduziert werden, indem die angewendete Demodulationstechnik berücksichtigt wird.
Zusätzlich zu Aufzeichnungsmitteln, wie beispielsweise Magnetischen Speicherplatten, CD-ROM und Festspeichern, können als Übertragungsmittel des Programms an den Anwender, welches die oben genannte Verarbeitung ausführt, auch Kommunikationsmittel, wie beispielsweise Netzwerke und Satelliten, verwendet werden.

Claims

Demodulator, welcher einen Kode von variabler Länge mit einer Basiskodelänge von n Bits in ein Datenformat mit einer Basisdatenlänge von m Bits umwandelt, wobei der Demodulator umfasst: einen Komparator (11) zum Vergleichen eines reproduzierten Signals mit einem vorherbestimmten Wert, und zur Ausgabe einer Kodesequenz für das Einfügen eines Minimums d und eines Maximums k an „0" (Nullen) in eine fortlaufende Folge aus „1" (Einsen); einen Dekoder (14) zum Dekodieren eines Restriktionskodes, welcher bestimmt ist, eine Wiederholung einer Minimalfolge d von 1 oder mehr eine vorherbestimmte Anzahl von Malen in einer Kodesequenz aus „1" (Einsen) und „0" (Nullen) zu begrenzen, in eine vorherbestimmte Datensequenz; einen Detektor (13) zum Erkennen des genannten Restriktionskodes aus der genannten Kodesequenz aus „1" (Einsen) und „0" (Nullen); ein Restriktionslängen-Bestimmungsmittel (12) zum Bestimmen einer Restriktionslänge der genannten Kodesequenz von einem Ausgangssignal des genannten Detektors und der genannten Kodesequenz aus „1" (Einsen) und „0" (Nullen); und ein Auswahlmittel (15) zum Auswählen eines Dekodierergebnisses entsprechend der genannten Restriktionslänge, welches von dem genannten Dekoder (14) erhalten wird, welcher den Kode dekodiert, bei welchem der genannte Restriktionskode aus einer Kodesequenz mit n Bit unter Verwendung von mehreren Tabellen entsprechend der genannten Restriktionslänge in eine Datensequenz mit m Bit übersetzt wurde.
Demodulator gemäß Anspruch 1, wobei alle Kodes der Demodulationstabelle in dem genannten Demodulator eine „1" umfassen, welche einen Rand anzeigt.
Demodulator gemäß Anspruch 1, wobei in der Demodulationstabelle in dem genannten Demodulator ein Kode von bis zu d Bits aus der Kodesequenzlänge weggelassen wird.
Demodulator gemäß Anspruch 1, wobei in den Demodulationstabellen des genannten Demodulators entsprechend den jeweiligen Restriktionslängen mindestens ein Kode von mehreren Kodes alle Bits der Kodesequenzlänge umfasst.
Demodulator gemäß Anspruch 1, wobei der genannte Restriktionskode in einer Tabelle des genannten Dekoders (14) und des genannten Detektors (13) ein Kode ist, welcher nicht in Kombinationen von anderen Kodes als dem genannten Restriktionskode auftritt.
Demodulierverfahren, welches einen Kode von variabler Länge mit einer Basiskodelänge von n Bits in ein Datenformat mit einer Basisdatenlänge von m Bits umwandelt, wobei das Verfahren umfasst: einen Komparatorschritt (11) zum Vergleichen eines reproduzierten Signals mit einem vorherbestimmten Wert, und zur Ausgabe einer Kodesequenz für das Einfügen eines Minimums d und eines Maximums k an „0" (Nullen) in eine fortlaufende Folge aus „1" (Einsen); einen Dekodierschritt (14) zum Dekodieren eines Restriktionskodes, welcher bestimmt ist, eine Wiederholung einer Minimalfolge d von 1 oder mehr eine vorherbestimmte Anzahl von Malen in einer Kodesequenz aus „1" (Einsen) und „0" (Nullen) zu begrenzen, in eine vorherbestimmte Datensequenz; einen Detektionsschritt (13) zum Erkennen des genannten Restriktionskodes aus der genannten Kodesequenz aus „1" (Einsen) und „0" (Nullen); einen Restriktionslängen-Bestimmungsschritt (12) zum Bestimmen einer Restriktionslänge der genannten Kodesequenz von einem Ausgangssignal des genannten Detektionsschrittes und der genannten Kodesequenz aus „1" (Einsen) und „0" (Nullen); und einen Auswahlschritt (15) zum Auswählen eines Dekodierergebnisses entsprechend der genannten Restriktionslänge, welches bei dem genannten Dekodierschritt (14) erhalten wird, bei welchem der Kode dekodiert wird, bei welchem der genannte Restriktionskode aus einer Kodesequenz mit n Bit unter Verwendung von mehreren Tabellen entsprechend der genannten Restriktionslänge in eine Datensequenz mit m Bit übersetzt wurde.
Demodulierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei alle Kodes der Demodulationstabelle, welche in dem genannten Demodulierverfahren verwendet wird, eine „1" umfassen, welche einen Rand anzeigt.
Demodulierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei in einer Demodulationstabelle, welche in dem genannten Demodulierverfahren verwendet wird, ein Kode von bis zu d Bits von der Kodesequenzlänge weggelassen wird.
Demodulierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei in den Demodulationstabellen, welche in dem genannten Demodulierverfahren entsprechend den jeweiligen Restriktionslängen verwendet werden, mindestens ein Kode von mehreren Kodes alle Bits der Kodesequenzlänge umfasst.
Demodulierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei der genannte Restriktionskode in der Tabelle, welche in dem genannten Dekodierschritt (14) und dem genannten Detektionsschritt (13) verwendet wird, ein Kode ist, welcher nicht in Kombinationen von anderen Kodes als dem genannten Restriktionskode auftritt.