JP2001126402A - デジタル信号処理方法及びデジタル信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録再生系若しくは伝送系の前段にプリコーダ
を配置することなく、ＰＲ方式を利用した復号動作を可
能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号動作を行い
得るデジタル信号処理方法を提供する。 【解決手段】デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算子
の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正及
び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に変
換し、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処
理するとともに、該変換信号の極性反転の誤りを検出
し、検出後は誤りの伝播を制限する誤り伝播制限処理を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録若しくは伝
送されたデジタル信号を、再生若しくは受信して復号す
るデジタル信号記録再生装置及びデジタル信号伝送装
置、若しくはデジタル信号処理方法に関するものであ
る。

【０００２】磁気記録媒体を使用したデジタル信号記録
再生装置では、その記録密度の向上及び復号されたデジ
タル信号のＳ／Ｎ比の向上を図るために、ＮＲＺＩ符号
変換を使用したＰＲ（partial response）クラスIVを
用いている。磁気記録再生系は、微分特性を持つため、
データを記録再生すると信号波形が広がり、符号間干渉
を生じる。ＰＲ方式は、この符号間干渉を積極的に利用
して、符号のパワースペクトラムを伝送路の伝達特性に
適するように整形する方式といえる。このようなデジタ
ル信号記録再生装置では、記録媒体の互換性を確保しな
がら、復号信号のＳ／Ｎ比の向上を図ることが必要とな
っている。

【０００３】

【従来の技術】ＰＲクラスIVを用いた従来のデジタル信
号記録再生装置を図１４に示す。プリコーダ１には、例
えば図１５に示すようなデジタル信号の入力信号Ｄinが
入力される。プリコーダ１は、モジュロ２のデジタル加
算器２ａと、１ビット遅延演算子３ａとから構成され
て、１／（１＋Ｄ）の特性を備える。

【０００４】そして、入力信号Ｄinに対し、１／（１＋
Ｄ）の動作を行うことにより、入力信号Ｄinを図１５に
示すＮＲＺＩ符号Ｓ１に変換して出力する。ＮＲＺＩ符
号は、入力信号Ｄinの「０」から「１」への立ち上がり
に基づいて極性が反転する信号となる。ここでいう極性
反転とは、信号値が「１」から「０」へ、あるいは
「０」から「１」へ変化することをいう。

【０００５】前記ＮＲＺＩ符号Ｓ１は、ライトバッファ
４に入力される。ライトバッファ４は、前記プリコーダ
１と同様な構成で、１／（１−Ｄ）の特性を備え、ＮＲ
ＺＩ符号Ｓ１に記録再生系で付与される符号間干渉とは
逆の符号間干渉をあらかじめ加えるためのものである。
そして、ライトバッファ４の出力信号Ｓ２は、記録再生
系５に入力される。

【０００６】前記記録再生系５は、書き込みヘッド６
と、記録媒体７と、読出しヘッド８とから構成され、ラ
イトバッファ４の出力信号Ｓ２が書き込みヘッド８を介
して記録媒体７に書き込まれ、読出しヘッド８を介して
読み出される。読出しヘッド８で読出されたデータは、
等化器９に入力される。

【０００７】前記書き込みヘッド６による記録媒体７へ
の書き込み動作は、（１−Ｄ）の微分特性を持つことが
知られており、読出しヘッド８及び等化器９の動作は
（１＋Ｄ）の特性を備えた回路となっている。従って、
記録再生系５及び等化器９の動作により、｛（１−Ｄ）
（１＋Ｄ）｝の処理動作が行われて、ＰＲクラスIVのイ
ンパルス応答が実現される。

【０００８】前記等化器９は、読出しヘッド８からアナ
ログ信号として読み出された読み出し信号をＰＲ等化し
たものであり、その出力信号Ｓ３は、図１５に示すよう
に、多値信号となる。

【０００９】前記等化器９の出力信号Ｓ３は、コンパレ
ータ１０に入力される。前記コンパレータ１０は、等化
器９の出力信号Ｓ３と、図１５に示すしきい値Ａ，Ｂと
を比較し、出力信号Ｓ３がしきい値Ａより高レベルの場
合及びしきい値Ｂより低レベルの場合に「１」を出力
し、それ以外の場合に「０」を出力する。

【００１０】このような動作により、コンパレータ１０
から出力される復号信号Ｄoutは、前記入力信号Ｄinに
一致する。しかしながら、記録媒体の交換を必要とする
デジタル信号記録再生装置、例えばフロッピーディスク
等の記録媒体を使用するデジタル信号記録再生装置で
は、記録媒体に記録する信号の形式が規格により決定さ
れていて、その規格においては、入力信号Ｄinをライト
バッファのみを介して記録媒体に記録するように設定さ
れているため、記録再生系の前段にプリデコーダを介在
させることはできない。

【００１１】従って、プリコーダを使用していないピー
ク検出方式によるデジタル信号記録再生装置では、プリ
コーダを用いたＰＲ方式による記録再生動作を行うこと
ができないという問題点がある。

【００１２】そこで、記録再生系の前段にプリコーダを
配置することなく、ＰＲ方式を適用可能とする構成が、
特開平５−３２５４２５号公報、特開平５−３０７８３
７号公報、特開平８−１４７８９３号公報、特開平８−
７７７１２号公報等に開示されている。

【００１３】ところが、上記各公報に記載された構成で
は、いずれも復号回路が複雑化するという問題点があ
る。一方、図１４に示す記録再生装置は、線型系である
ので、各ブロックの順番を入れ替えても、システムの特
性は変化しない。

【００１４】そこで、図１６に示すように、プリコーダ
相当回路１１をコンパレータ１０の後段に配置すること
も考えられる。図１６において、ライトバッファ４、記
録再生系５及びコンパレータ１０は、図１４に示す構成
と同一である。

【００１５】図１６に示す記録再生装置の動作を図１７
に示す。入力信号Ｄinはライトバッファ４に入力され
る。ライトバッファ４は、１／（１−Ｄ）の特性を備
え、出力信号Ｓ４を記録再生系５に出力する。

【００１６】（１−Ｄ）（１＋Ｄ）の特性を備えた記録
再生系５の出力信号は等化器９に入力され、その等化器
９の出力信号Ｓ５はコンパレータ１０に入力される。そ
して、コンパレータ１０の比較動作に基づいて、同コン
パレータ１０から出力信号Ｓ６が出力される。

【００１７】コンパレータ１０の出力信号Ｓ６は、プリ
コーダ相当回路１１に入力され、プリコーダ相当回路１
１では１／（１＋Ｄ）の処理動作を行って、出力信号Ｄ
outを出力する。

【００１８】このような動作により、コンパレータ１０
から出力される復号信号Ｄoutを、入力信号Ｄinに一致
させることができる。従って、プリコーダを介すること
なく、入力信号Ｄinを記録媒体７に記録した場合にも、
記録再生系５から読み出された信号をＰＲ等化器９に入
力して、ＰＲ方式による復号動作を行うことができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なデジタル信号記録再生装置では、記録再生系５の動作
あるいは等化器９の動作に基づいて、図１８に示すよう
に、等化器９の出力信号Ｓ５の任意のビットｂ１におい
て、出力信号Ｓ５にしきい値を超えるノイズｎ１が包含
されると、コンパレータ１０の当該ビットｂ１の出力信
号Ｓ６が反転する。

【００２０】すると、プリコーダ相当回路１１のフィー
ドバックループにより、プリコーダ相当回路１１から出
力される復号信号Ｄoutにおいて、当該ビットｂ１以降
の復号信号Ｄoutがすべて反転してしまい、エラーが無
限に伝播する。

【００２１】従って、このようなデジタル信号記録再生
装置は、実際には使用することができないという問題点
がある。この発明の目的は、記録再生系若しくは伝送系
の前段にプリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利
用した復号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しな
がら復号動作を行い得るデジタル信号処理方法を提供す
ることにある。

【００２２】また、記録再生系若しくは伝送系の前段に
プリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利用した復
号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号
動作を行い得るデジタル信号記録再生装置若しくはデジ
タル信号伝送装置を簡単な構成で提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】図１に示すデジタル信号
記録再生装置では、ライトバッファは、デジタル入力信
号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処
理を行って記録媒体への書き込み信号を生成する。記録
再生系及び等化器は、前記書き込み信号を（１−Ｄ）特
性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれ
た信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動
作を行う。コンパレータは、ＰＲ等化信号を１，０，−
１の３値信号にてなる変換信号に変換する。誤り伝播制
限回路は、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性
で処理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若
しくは−１で、次に入力される値が０の場合及び前記遅
延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは
−１で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出
力信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号
とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付
加する。

【００２４】図７に示すデジタル信号記録再生装置で
は、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／（１−
Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って書き
込み信号を生成する。記録再生系及び等化器は、前記書
き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次
いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読
み出し動作及びＰＲ等化動作を行う。コンパレータは、
ＰＲ等化信号を１，０，−１の３値信号にてなる変換信
号に変換する。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１
／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅
延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力され
る値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力
信号と次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極
性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現
れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の
極性を反転させる。

【００２５】図１０及び図１２に示すデジタル信号伝送
装置では、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／
（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行っ
て伝送信号を生成する。伝送路は、前記伝送信号を（１
−Ｄ）特性で伝送する。等化器は、前記伝送路で伝送さ
れた信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を
生成する。コンパレータは、ＰＲ等化信号をコンパレー
タで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換す
る。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１／（１＋
Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子
の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０
の場合及び前記遅延演算子の出力信号と次に入力される
値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前
記遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延
演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋
Ｄ）の処理結果に付加する。

【００２６】図１１及び図１３に示すデジタル信号伝送
装置では、ライトバッファは、デジタル入力信号に１／
（１−Ｄ）（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行っ
て伝送信号を生成する。伝送路は、前記伝送信号を（１
−Ｄ）特性で伝送する。等化器は、前記伝送路で伝送さ
れた信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を
生成する。コンパレータは、ＰＲ等化信号をコンパレー
タで１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換す
る。誤り伝播制限回路は、前記変換信号を１／（１＋
Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子
の出力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０
となったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次
に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆と
なったときには、前記いずれかの条件が再度現れるま
で、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を
反転させる処理を行う。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第一の実施の形態）図１は、こ
の発明を具体化した磁気記録再生装置の第一の実施の形
態を示す。この実施の形態のライトバッファ４、記録再
生系５及び等化器９は、前記従来例と同一構成であり、
ライトバッファ４から等化器９までの動作は、図１６及
び図１７の場合と同一である。

【００２８】等化器９の出力信号Ｓ５は、コンパレータ
２１に入力される。このコンパレータ２１は、図２に示
すように、第一〜第三のレジスタ２２ａ〜２２ｃと、比
較部２３と、変換部２４とから構成される。

【００２９】前記第一のレジスタ２２ａは、外部から設
定される高レベル側のしきい値Ａを格納して前記比較部
２３に出力し、前記第二のレジスタ２２ｂは、外部から
設定される低レベル側のしきい値Ｂを格納して前記比較
部２３に出力する。

【００３０】前記第三のレジスタ２２ｃは、等化器９の
出力信号Ｓ５を保持して、前記比較部２３に出力する。
前記比較部２３は、第三のレジスタ２２ｃに保持された
等化器９の出力信号Ｓ５と、しきい値Ａ，Ｂとを比較し
て、「１」、「０」、「−１」の３値のいずれかを前記
変換部２４に出力する。

【００３１】すなわち、等化器９の出力信号Ｓ５がしき
い値Ａより高レベルであれば、「１」を出力し、等化器
９の出力信号Ｓ５がしきい値Ｂより低レベルであれば、
「−１」を出力し、それ以外の場合は「０」を出力す
る。

【００３２】前記変換部２４は、前記比較部２３から出
力される３値の信号を２ビットの出力信号Ｘ１，Ｘ０に
変換して出力する。すなわち、変換部２４は比較部２３
が「１」を出力すると、Ｘ１＝０、Ｘ０＝１を出力し、
比較部２３が「０」を出力すると、Ｘ１＝０、Ｘ０＝０
を出力し、比較部２３が「−１」を出力すると、Ｘ１＝
１、Ｘ０＝１を出力する。

【００３３】前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１，Ｘ
０は誤り伝播制限回路２５ａに入力される。その誤り伝
播制限回路２５ａの具体的構成を図３に示す。前記コン
パレータ２１の出力信号Ｘ１は、インバータ回路２６ａ
に入力され、そのインバータ回路２６ａの出力信号は、
ＮＡＮＤ回路２７に入力される。また、前記コンパレー
タ２１の出力信号Ｘ０は、ＮＡＮＤ回路２７に入力され
る。

【００３４】前記ＮＡＮＤ回路２７の出力信号は、ＮＯ
Ｒ回路２８ａに入力され、そのＮＯＲ回路２８ａの出力
信号はＯＲ回路２９に入力される。そして、ＯＲ回路２
９から出力信号ｙ０、すなわち復号信号Ｄoutが出力さ
れる。

【００３５】前記出力信号ｙ０は、遅延演算子３１ｂに
入力され、その遅延演算子３１ｂの出力信号Ｄｙ０はＮ
ＯＲ回路２８ｃに入力される。前記ＮＯＲ回路２８ｃの
出力信号は、ＮＯＲ回路２８ｂに入力され、そのＮＯＲ
回路２８ｂの出力信号は前記ＮＯＲ回路２８ａに入力さ
れる。

【００３６】前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１は、
ＡＮＤ回路３０に入力され、そのＡＮＤ回路３０の出力
信号ｙ１は、前記ＯＲ回路２９及び遅延演算子３１ａに
入力される。

【００３７】前記遅延演算子３１ａの出力信号Ｄｙ１
は、前記ＮＯＲ回路２８ｂ，２８ｃ及びインバータ回路
２６ｂに入力され、そのインバータ回路２６ｂの出力信
号は前記ＡＮＤ回路３０に入力される。

【００３８】このように構成された誤り伝播制限回路２
５ａの論理式は、次式で表わされる。

【００３９】

【数１】 前記誤り伝播制限回路２５ａの真理値表を図４に示す。
この誤り伝播制限回路２５ａは、前記従来例のプリコー
ダに相当する１／（１＋Ｄ）の処理を行いながら、入力
信号Ｘ１，Ｘ０のノイズに起因する出力信号ｙ０におけ
る誤りの伝播を防止するように動作する。

【００４０】すなわち、入力信号Ｘ１，Ｘ２、出力信号
ｙ０，ｙ１、遅延演算子３１ｂ，３１ａの出力信号Ｄｙ
０，Ｄｙ１をそれぞれ３値の入力信号ｘ、出力信号ｙ、
Ｄｙで表わした場合の真理値表を図５に示す。

【００４１】この真理値表で示すように、誤り伝播制限
回路２５ａは、遅延演算子の出力信号Ｄｙが「１」若し
くは「−１」のとき、入力信号ｘとして「０」が入力さ
れると、出力信号Ｄｙを無効化した値を出力信号ｙとし
て出力する動作、言い換えれば、１／（１＋Ｄ）の処理
結果に遅延演算子の出力信号Ｄｙとは逆の極性の値を付
加して出力する動作を行う。

【００４２】また、入力信号ｘと遅延演算子の出力信号
Ｄｙの一方が「１」で他方が「−１」であるとき、同様
に出力信号Ｄｙを無効化した値を出力信号ｙとして出力
する動作、言い換えれば、１／（１＋Ｄ）の処理結果に
遅延演算子の出力信号Ｄｙとは逆の極性の値を付加して
出力する動作を行う。

【００４３】この動作は次のような原理に基づく。すな
わち、コンパレータ２１の出力信号Ｘ０，Ｘ１を３値の
信号（１，０，−１）としてとらえたとき、「１」は記
録媒体７上で例えばＳ極からＮ極への磁化反転位置を示
し、「−１」はＮ極からＳ極への磁化反転位置を示し、
「０」は磁化反転以外の位置となる。

【００４４】そして、磁性体においてこの磁化反転は、
「１」から「−１」への遷移あるいは「−１」から
「１」への遷移しかあり得ない。よって、「１」のあと
に「０」が続き、そのあとに「１」が検出されるような
場合は、エラーとみなせる。

【００４５】同様に、「−１」のあとに「０」が続き、
そのあとに「−１」が検出されるような場合も、エラー
とみなせる。誤り伝播制限回路２５ａでは、このような
エラーを自動的に検出し、かつその誤りを後続のビット
に影響させないように動作している。

【００４６】次に、上記のように構成されたデジタル信
号記録再生装置の動作を図６に従って説明する。図６に
おいて、入力信号Ｄin、ライトバッファ４の出力信号Ｓ
４、等化器９の出力信号Ｓ５は、図１８に示す従来例と
同様である。

【００４７】コンパレータ２１は、等化器９の出力信号
Ｓ５を３値化して誤り伝播制限回路２５ａに出力する。
なお、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７は２ビットのデ
ジタル信号として出力されるが、図６においては便宜的
に１，０，−１の３値で表示している。

【００４８】誤り伝播制限回路２５ａは、コンパレータ
２１の出力信号Ｓ７に１／（１＋Ｄ）の処理動作を行
い、入力信号Ｄinに等しい出力信号Ｄoutを復号して出
力する。

【００４９】このとき、等化器９の出力信号Ｓ５におい
て、図１８と同様なノイズｎ１が生じて、コンパレータ
２１の出力信号Ｓ７に誤データｅが出力されることによ
り、「１」のデータが３ビット分連続して出力される
と、誤り伝播制限回路２５ａは上記のような動作に基づ
いて、誤データｅから３ビット分は、誤データｅＤout
を出力するが、それ以降は正しいデータを復号して出力
信号Ｄoutを出力する。

【００５０】上記のようなデジタル信号記録再生装置で
は、次に示す作用効果を得ることができる。 （１）コンパレータ２１の次段に、プリコーダに相当す
る１／（１＋Ｄ）の特性を備えた誤り伝播制限回路２５
ａを配置することができる。

【００５１】（２）誤り伝播制限回路２５ａは、コンパ
レータ２１が記録再生系５及び等化器９でのノイズに起
因する誤データｅを出力しても、出力信号Ｄoutにおけ
る誤データｅＤoutを所定のビット数以内に制限するこ
とができる。

【００５２】（３）誤り伝播制限回路２５ａは、僅か数
ゲートの簡単な回路で構成することができる。 （４）記録再生系５の前段にプリコーダを配することな
く、ＰＲ方式を利用した記録再生動作を行うことができ
る。従って、記録媒体７の互換性を確保しながら、ＰＲ
方式を利用したＳ／Ｎ比に優れた記録再生動作を行うこ
とができる。

【００５３】（５）出力信号Ｄoutに含まれる誤データ
ｅＤoutのビット数は限られているので、誤り伝播制限
回路２５ａの後段に接続されるエラー訂正回路により、
誤データｅＤoutを容易に訂正することができる。 （第二の実施の形態）図７は、この発明を具体化した第
二の実施の形態を示す。この実施の形態は、誤り伝播制
限回路２５ａに代えて、誤り伝播制限回路２５ｂを採用
したものであり、その他の構成は前記第一の実施の形態
と同様である。

【００５４】前記誤り伝播制限回路２５ｂは、誤り検出
回路３２と、プリコーダ相当回路３３と、反転回路３４
とから構成される。その具体的構成を図８に従って説明
する。

【００５５】前記コンパレータ２１の出力信号Ｘ１は、
インバータ回路３５ａに入力され、そのインバータ回路
３５ａの出力信号は、ＡＮＤ回路３７ａ及びＮＡＮＤ回
路３６に入力される。また、前記コンパレータ２１の出
力信号Ｘ０は、ＮＡＮＤ回路３６及びプリコーダ相当回
路３３を構成するＥＯＲ回路４２ａに入力される。

【００５６】前記ＡＮＤ回路３７ａの出力信号は、ＯＲ
回路３８ａに入力され、そのＯＲ回路３８ａから出力さ
れるエラー検出信号ｅｒｒは、Ｄフリップフロップ回路
４１にクロック信号Ｃとして入力される。

【００５７】前記Ｄフリップフロップ回路４１は、エラ
ー検出信号ｅｒｒがＬレベルからＨレベルに立ち上がる
毎に反転する出力信号ＨｅｒｒをＥＯＲ回路４２ｂで構
成される反転回路３４に出力する。

【００５８】前記ＮＡＮＤ回路３６の出力信号は、ＡＮ
Ｄ回路３７ｂ及びＮＯＲ回路３９ａに入力され、ＡＮＤ
回路３７ｂの出力信号は、前記ＯＲ回路３８ａに入力さ
れる。

【００５９】前記ＮＯＲ回路３９ａの出力信号は、ＯＲ
回路３８ｂに入力される。前記ＯＲ回路３８ｂの出力信
号ｙ０は、遅延演算子４０ｂに入力され、遅延演算子４
０ｂの出力信号Ｄｙ０は、前記ＥＯＲ回路４２ａ、ＮＯ
Ｒ回路３９ｃ及びＡＮＤ回路３７ｃに入力される。

【００６０】前記入力信号Ｘ１は、ＡＮＤ回路３７ｄに
入力され、そのＡＮＤ回路３７ｄの出力信号ｙ１は、前
記ＯＲ回路３８ｂ及び遅延演算子４０ａに入力される。
前記遅延演算子４０ａの出力信号Ｄｙ１は、前記ＡＮＤ
回路３７ａ、ＮＯＲ回路３９ｂ，３９ｃ及びインバータ
回路３５ｂに入力される。前記ＮＯＲ回路３９ｃの出力
信号は、ＮＯＲ回路３９ｂに入力され、ＮＯＲ回路３９
ｂの出力信号は、前記ＮＯＲ回路３９ａに入力される。

【００６１】前記インバータ回路３５ｂの出力信号は、
前記ＡＮＤ回路３７ｃ，３７ｄに入力され、ＡＮＤ回路
３７ｃの出力信号は、前記ＡＮＤ回路３７ｂに入力され
る。また、前記ＥＯＲ回路４２ａの出力信号は、前記Ｅ
ＯＲ回路４２ｂに入力される。

【００６２】このように構成された誤り伝播制限回路２
５ｂにおいて、誤り検出回路３２の論理式は、次式で表
わされる。

【００６３】

【数２】 前記誤り検出回路３２は、前記誤り伝播制限回路２５ａ
と同様に図５に示す真理値表に従って動作する。そし
て、前記第一の実施の形態と同様に、コンパレータ２１
の出力信号において、「１」若しくは「−１」が３ビッ
ト以上連続したとき、その磁化反転位置の誤りを自動的
に検出し、反転信号ＨｅｒｒをＬレベルからＨレベルに
立ち上げるように動作する。

【００６４】プリコーダ相当回路３３の論理式は、次式
で表わされる。

【００６５】

【数３】 そして、プリコーダ相当回路３３は、入力信号Ｘ０と遅
延演算子４０ｂの出力信号Ｄｙ０のＥＯＲ論理を出力す
る。

【００６６】反転回路３４の論理式は、次式で表わされ
る。

【００６７】

【数４】 そして、反転回路３４は、Ｄフリップフロップ回路４１
から出力される反転信号Ｈｅｒｒとプリコーダ相当回路
３３の出力信号ｐｙのＥＯＲ論理を出力する。すなわ
ち、誤り検出回路３２の出力信号ＨｅｒｒがＬレベルで
あれば、プリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙをその
まま出力し、誤り検出回路３２の出力信号ＨｅｒｒがＨ
レベルであれば、プリコーダ相当回路３３の出力信号ｐ
ｙを反転させて出力する。

【００６８】このように構成されたデジタル信号記録再
生装置の動作を図９に従って説明する。ライトバッファ
４からコンパレータ２１までの構成は、前記第一の実施
の形態と同様であるので、入力信号Ｄinに基づくライト
バッファ４の出力信号Ｓ４、等化器９の出力信号Ｓ５及
びコンパレータ２１の出力信号Ｓ７は、第一の実施の形
態と同様である。

【００６９】誤り検出回路３２は、コンパレータ２１の
出力信号Ｓ７において、「１」若しくは「−１」が３ビ
ット以上連続しない状態では、Ｌレベルの検出信号Ｈｅ
ｒｒを出力し続ける。

【００７０】誤り検出回路３２の出力信号ＨｅｒｒがＬ
レベルであれば、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７に対
し、プリコーダ相当回路３３により１／（１＋Ｄ）の処
理が施され、そのプリコーダ相当回路３３の出力信号ｐ
ｙが反転回路３４を素通りして、出力信号Ｄoutとして
出力される。従って、入力信号Ｄinを復号した出力信号
Ｄoutが出力される。

【００７１】一方、等化器９の出力信号Ｓ５において、
ノイズｎ１が生じて、コンパレータ２１の出力信号Ｓ７
に誤データｅが出力されることにより、「１」のデータ
が３ビット分連続して出力されると、誤り検出回路３２
はＨレベルの検出信号Ｈｅｒｒを出力する。

【００７２】すると、コンパレータ２１の誤データｅに
基づいて、プリコーダ相当回路３３の出力信号ｐｙが連
続してエラーとなっても、反転回路３４によりプリコー
ダ相当回路３３の出力信号ｐｙを反転させた出力信号Ｄ
outが出力される。

【００７３】従って、誤り伝播制限回路２５ｂは、コン
パレータ２１の誤データｅから３ビット分は、誤データ
ｅＤoutを出力するが、それ以降は正しいデータを復号
して出力信号Ｄoutを出力する。

【００７４】このような動作により、この実施の形態の
デジタル記録再生装置では、前記第一の実施の形態と同
様な作用効果を得ることができる。 （第三の実施の形態）図１０は、第三の実施の形態を示
す。この実施の形態は、容量結合特性を備えた伝送路４
３に前記第一の実施の形態の誤り伝播制限回路２５ａを
使用したものであり、ライトバッファ４、等化器９、コ
ンパレータ２１は第一の実施の形態と同様な構成であ
る。

【００７５】入力信号Ｄinは、１／（１−Ｄ）特性を備
えたライトバッファ４に入力される。ライトバッファ４
は、入力信号ＤinをＮＲＺＩ符号に変換して、伝送路４
３に出力する。

【００７６】容量結合特性を備えた伝送路４３は、（１
−Ｄ）で表現される微分特性を備え、その出力信号は
（１＋Ｄ）特性を備えた等化器９に入力される。等化器
９の出力信号は、コンパレータ２１で３値化され、その
出力信号が誤り伝播制限回路２５ａに入力される。誤り
伝播制限回路２５ａは、第一の実施の形態と同様な誤り
の検出及び訂正を行って、復号信号Ｄoutを出力する。

【００７７】このような構成により、容量結合特性を備
えた伝送路４３で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を利用
した伝送及び復号動作を行うことができる。従って、第
一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。 （第四の実施の形態）図１１は、第四の実施の形態を示
す。この実施の形態は、第三の実施の形態と同様な容量
結合特性を備えた伝送路４３に、前記第二の実施の形態
の誤り伝播制限回路２５ｂを使用したものであり、ライ
トバッファ４、等化器９、コンパレータ２１は第二の実
施の形態と同様な構成である。

【００７８】誤り伝播制限回路２５ｂは、第二の実施の
形態と同様な誤りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄ
outを出力する。このような構成により、容量結合特性
を備えた伝送路４３で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を
利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従っ
て、第二の実施の形態と同様な作用効果を得ることがで
きる。 （第五の実施の形態）図１２は、第五の実施の形態を示
す。この実施の形態は、トランス結合特性を備えた伝送
路４４に前記第一の実施の形態の誤り伝播制限回路２５
ａを使用したものであり、ライトバッファ４、等化器
９、コンパレータ２１は第一の実施の形態と同様な構成
である。

【００７９】入力信号Ｄinは、１／（１−Ｄ）特性を備
えたライトバッファ４に入力される。ライトバッファ４
は、入力信号ＤinをＮＲＺＩ符号に変換して、伝送路４
４に出力する。

【００８０】トランス結合特性を備えた伝送路４４は、
（１−Ｄ）で表現される微分特性を備え、その出力信号
は（１＋Ｄ）特性を備えた等化器９に入力される。等化
器９の出力信号は、コンパレータ２１で３値化され、そ
の出力信号が誤り伝播制限回路２５ａに入力される。誤
り伝播制限回路２５ａは、第一の実施の形態と同様な誤
りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄoutを出力す
る。

【００８１】このような構成により、トランス結合特性
を備えた伝送路４４で信号を伝送する場合、ＰＲ方式を
利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従っ
て、第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることがで
きる。 （第六の実施の形態）図１３は、第六の実施の形態を示
す。この実施の形態は、第五の実施の形態と同様なトラ
ンス結合特性を備えた伝送路４４に、前記第二の実施の
形態の誤り伝播制限回路２５ｂを使用したものであり、
ライトバッファ４、等化器９、コンパレータ２１は第二
の実施の形態と同様な構成である。

【００８２】誤り伝播制限回路２５ｂは、第二の実施の
形態と同様な誤りの検出及び訂正を行って、復号信号Ｄ
outを出力する。このような構成により、トランス結合
特性を備えた伝送路４４で信号を伝送する場合、ＰＲ方
式を利用した伝送及び復号動作を行うことができる。従
って、第二の実施の形態と同様な作用効果を得ることが
できる。上記各実施の形態から把握し得るぜ請求項以外
の技術的思想を以下に述べる。 （１）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）（Ｄは遅延演
算子の出力信号）の処理を行って記録媒体への書き込み
信号を生成し、前記書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記
録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き込まれた信号
を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ等化動作を行
い、次いでＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，−１
の３値信号にてなる変換信号に変換し、次いで変換信号
を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前
記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力
される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と
次に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆
の場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、
または前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前
記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する誤り伝播制限処
理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。

【００８３】（２）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って記録媒体
への書き込み信号を生成し、前記書き込み信号を（１−
Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体に書き
込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及びＰＲ
等化動作を行い、次いでＰＲ等化信号をコンパレータで
１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変換し、次
いで変換信号を（１／１＋Ｄ）の周波数特性で処理する
とともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しくは−１
で、次に入力される値が０となったとき、あるいは前記
遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１若しく
は−１で、かつ極性が逆となったときには、前記いずれ
かの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／（１＋
Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行うことを特
徴とするデジタル信号処理方法。

【００８４】（３）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送路へ
の伝送信号を生成し、前記伝送信号を（１−Ｄ）特性を
備えた伝送路で伝送し、次いで伝送路で伝送された信号
を（１＋Ｄ）特性でＰＲ等化動作を行い、次いでＰＲ等
化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてな
る変換信号に変換し、次いで変換信号を１／（１＋Ｄ）
の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出
力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０の場
合または前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値
とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の場合には、前記
遅延演算子の出力信号を無視するか、または前記遅延演
算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）
の処理結果に付加する誤り伝播制限処理を行うことを特
徴とするデジタル信号処理方法。

【００８５】（４）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送路へ
の伝送信号を生成し、前記伝送信号を（１−Ｄ）特性を
備えた伝送路で伝送し、次いで伝送路で伝送された信号
を（１＋Ｄ）特性でＰＲ等化動作を行い、次いでＰＲ等
化信号をコンパレータで１，０，−１の３値信号にてな
る変換信号に変換し、次いで変換信号を１／（１＋Ｄ）
の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出
力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０とな
ったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入
力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となっ
たときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、そ
れ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転さ
せる処理を行うことを特徴とするデジタル信号処理方
法。

【００８６】（５）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って記録媒体
への書き込み信号を生成するライトバッファと、 前記
書き込み信号を（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、
次いで記録媒体に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で
読み出し動作及びＰＲ等化動作を行う記録再生系及び等
化器と、ＰＲ等化信号を１，０，−１の３値信号にてな
る変換信号に変換するコンパレータと、前記変換信号を
１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、前記
遅延演算子の出力信号が１若しくは−１で、次に入力さ
れる値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号と次
に入力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆の
場合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、ま
たは前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記
１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する誤り伝播制限回路
とを備えたことを特徴とするデジタル信号記録再生装
置。

【００８７】（６）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って書き込み
信号を生成するライトバッファと、前記書き込み信号を
（１−Ｄ）特性で記録媒体に書き込み、次いで記録媒体
に書き込まれた信号を（１＋Ｄ）特性で読み出し動作及
びＰＲ等化動作を行う記録再生系及び等化器と、ＰＲ等
化信号を１，０，−１の３値信号にてなる変換信号に変
換するコンパレータと、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）
の周波数特性で処理するとともに、前記遅延演算子の出
力信号が１若しくは−１で、次に入力される値が０とな
ったとき、あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入
力される値とが１若しくは−１で、かつ極性が逆となっ
たときには、前記いずれかの条件が再度現れるまで、そ
れ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転さ
せる誤り伝播制限回路とを備えたことを特徴とするデジ
タル信号記録再生装置。

【００８８】（７）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送信号
を生成するライトバッファと、前記伝送信号を（１−
Ｄ）特性で伝送する伝送路と、前記伝送路で伝送された
信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を生成
する等化器と、ＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，
−１の３値信号にてなる変換信号に変換するコンパレー
タと、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処
理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しく
は−１で、次に入力される値が０の場合及び前記遅延演
算子の出力信号と次に入力される値とが１若しくは−１
で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力信
号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号とは
逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加す
る誤り伝播制限回路とを備えたことを特徴とするデジタ
ル信号伝送装置。

【００８９】（８）デジタル入力信号に１／（１−Ｄ）
（Ｄは遅延演算子の出力信号）の処理を行って伝送信号
を生成するライトバッファと、前記伝送信号を（１−
Ｄ）特性で伝送する伝送路と、前記伝送路で伝送された
信号を（１＋Ｄ）特性で処理して、ＰＲ等化信号を生成
する等化器と、ＰＲ等化信号をコンパレータで１，０，
−１の３値信号にてなる変換信号に変換するコンパレー
タと、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で処
理するとともに、前記遅延演算子の出力信号が１若しく
は−１で、次に入力される値が０となったとき、あるい
は前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが１
若しくは−１で、かつ極性が逆となったときには、前記
いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／
（１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行う誤
り伝播制限回路とを備えたことを特徴とするデジタル信
号伝送装置。

【００９０】（７），（８）において、前記伝送路は、
容量結合特性に基づいて、（１−Ｄ）特性で伝送動作を
行うことを特徴とするデジタル信号伝送装置。（７），
（８）において、前記伝送路は、トランス結合特性に基
づいて、（１−Ｄ）特性で伝送動作を行うことを特徴と
するデジタル信号伝送装置。

【００９１】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は記録再
生系若しくは伝送系の前段にプリコーダを配置すること
なく、ＰＲ方式を利用した復号動作を可能とし、かつ誤
りの伝播を制限しながら復号動作を行い得るデジタル信
号処理方法を提供することができる。

【００９２】また、記録再生系若しくは伝送系の前段に
プリコーダを配置することなく、ＰＲ方式を利用した復
号動作を可能とし、かつ誤りの伝播を制限しながら復号
動作を行い得るデジタル信号記録再生装置若しくはデジ
タル信号伝送装置を簡単な構成で提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一の実施の形態のデジタル信号記録再生装
置を示すブロック図である。

【図２】 コンパレータを示すブロック図である。

【図３】 誤り伝播制限回路を示す回路構成図である。

【図４】 誤り伝播制限回路の真理値表を示す説明図で
ある。

【図５】 誤り判定基準を示す説明図である。

【図６】 第一の実施の形態の動作を示すタイミング波
形図である。

【図７】 第二の実施の形態を示すブロック図である。

【図８】 誤り伝播制限回路を示す回路構成図である。

【図９】 第二の実施の形態の動作を示すタイミング波
形図である。

【図１０】 第三の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図１１】 第四の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図１２】 第五の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図１３】 第六の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図１４】 従来例のデジタル信号記録再生装置を示す
ブロック図である。

【図１５】 従来例の動作を示すタイミング波形図であ
る。

【図１６】 従来例のデジタル信号記録再生装置を示す
ブロック図である。

【図１７】 従来例の動作を示すタイミング波形図であ
る。

【図１８】 従来例の動作を示すタイミング波形図であ
る。

【符号の説明】

４ ライトバッファ ５ 記録再生系 ７ 記録媒体 ９ 等化器 ２１ コンパレータ ２５ａ，２５ｂ 誤り伝播制限回路 ３１ａ，３１ｂ，４０ａ，４０ｂ 遅延演算子 Ｄin デジタル入力信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 正男 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D044 FG02 FG06 GL31 GL34

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算
   子の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正
   及び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に
   変換し、前記変換信号を１／（１＋Ｄ）の周波数特性で
   処理するとともに、該変換信号の極性反転の誤りを検出
   し、検出後は誤りの伝播を制限する誤り伝播制限処理を
   行うことを特徴とするデジタル信号処理方法。
2. 【請求項２】 前記誤り伝播制限処理は、前記１／（１
   ＋Ｄ）の処理動作時において、前記遅延演算子の出力信
   号が有為の値で、次に入力される値が０の場合または前
   記遅延演算子の出力信号と次に入力される値とが有為の
   値で、かつ極性が逆の場合には、前記遅延演算子の出力
   信号を無視するか、または前記遅延演算子の出力信号と
   は逆の極性の値を前記１／（１＋Ｄ）の処理結果に付加
   する処理を行うことを特徴とする請求項１記載のデジタ
   ル信号処理方法。
3. 【請求項３】 前記誤り伝播制限処理は、前記１／（１
   ＋Ｄ）の処理動作時において、前記遅延演算子の出力信
   号が有為の値で、次に入力される値が０となったとき、
   あるいは前記遅延演算子の出力信号と次に入力される値
   とが有為の値で、かつ極性が逆となったときには、前記
   いずれかの条件が再度現れるまで、それ以降の前記１／
   （１＋Ｄ）の処理結果の極性を反転させる処理を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載のデジタル信号処理方法。
4. 【請求項４】 デジタル信号を（１＋Ｄ；Ｄは遅延演算
   子の出力信号）の周波数特性で処理した信号を、０と正
   及び負の極性を備えた有為数との３値以上の変換信号に
   変換する第一の処理部と、前記変換信号を１／（１＋
   Ｄ）の周波数特性で処理するとともに、該変換信号の極
   性反転の誤りを検出し、検出後は誤りの伝播を制限する
   誤り伝播制限処理を行う第二の処理部とを備えたことを
   特徴とするデジタル信号処理方法。
5. 【請求項５】 前記第二の処理部で行う誤り伝播制限処
   理は、前記遅延演算子の出力信号が有為の値で、次に入
   力される値が０の場合または前記遅延演算子の出力信号
   と次に入力される値とが有為の値で、かつ極性が逆の場
   合には、前記遅延演算子の出力信号を無視するか、また
   は前記遅延演算子の出力信号とは逆の極性の値を前記１
   ／（１＋Ｄ）の処理結果に付加する演算を行うことを特
   徴とする請求項４記載のデジタル信号処理装置。
6. 【請求項６】 前記第二の処理部で行う誤り伝播制限処
   理は、前記遅延演算子の出力信号が有為の値で、次に入
   力される値が０となったとき、あるいは前記遅延演算子
   の出力信号と次に入力される値とが有為の値で、かつ極
   性が逆となったときには、前記いずれかの条件が再度現
   れるまで、それ以降の前記１／（１＋Ｄ）の処理結果の
   極性を反転させる処理を行うことを特徴とする請求項４
   記載のデジタル信号処理装置。