JP2610954B2

JP2610954B2 - イコライザ特性補正方式

Info

Publication number: JP2610954B2
Application number: JP20828688A
Authority: JP
Inventors: 隆宮子
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JPH0258706A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕ディジタル信号が記録される記録媒体から読み取られ
た読取り信号の特性を補償するイコライザ回路の特性を
補正する方式に関し、読取り信号にAGC回路では補正不能なレベル変動があ
っても、低い誤り率で良好にディジタル信号を復調可能
にすることを目的とし、ディズタル信号が記録される記録媒体から読み取られ
た読取り信号の特性を補償するイコライザ（EQ）回路の
特性を読取り信号特性に対応して補正するイコライザ特
性補正方式において、可変の周波数補償特性を有し、補
正制御信号の印加期間中その周波数補償特性の高域特性
を強調する特性に補正するEQ回路と、EQ回路からの補正
読取り信号のピークレベルに追従するピークホールド信
号を発生する回路と、該ピークホールド信号レベルが所
定の補正基準レベルより低下した期間中、補正制御信号
を発生してEQ回路に供給する回路を設けるように構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ディジタル信号が記録される磁気テープ等
の記録媒体から読み取られたディジタル信号の特性を補
償するイコライザ回路の特性を読取り信号特性に対応し
て補正するイコライザ特性補正方式に関する。

〔従来の技術〕

磁気テープ，磁気ディスク，光ディスク等の記録媒体
に記録されたディジタル信号を読み取って復調する場
合、その読取り過程において各種の原因により、読取り
信号をレベル変動が生じる。

例えば、磁気テープ上に記録されたディジタル信号を
読み取る過程において、テープとヘッドの間の接触が悪
いと、スペーシング・ロス等の損失によりS/N比が劣化
するとともに高域再生特性が劣化する。このため見掛け
上ヘッド分解能が低下したような信号特性になり、第８
図に示すように、ピークシフトや隣り合うピーク信号の
振幅差が大きくなり、パルス抜けを生じる。

第８図は、磁気テープに記録されたテストパターン
「1010111100011」の読取り信号の振幅特性を示したも
ので、実線はスペーシング・ロス等の損失のない場合の
振幅特性であり、点線は、スペーシング・ロス等の損失
によりヘッドの分解能が低下した場合の振幅特性を示し
たものである。損失のない場合の「１」信号に対応する
ピーク信号P₃,P₄,P₅等は、損失によるヘッド分解能の低
下により、P₃′,P₄′,P₅′等に低下する。

読取り信号から原テストパターンを復調する場合は、
固定のスライスレベルSLを設けこのスライスレベルSL以
上のピーク信号を検出することにより、テストパターン
中の「１」信号が検出される。見掛け上のヘッド分解能
の低下により、ピーク信号P₄及びP₅のレベルがスライス
レベルSL以下のP₄′及びP₅′に低下するため、それに対
応する「１」信号は検出されない。この結果、原テスト
パターン「1010111100011」は「1010100100011」と誤検
出されることになる。

この不都合を解消するために、読取り信号を復調する
際、AGC（Automatic Gain Control）回路を設けて、読
取り信号のレベル変動を補正して出力信号レベルを一定
に保つようにすることが行われている。

しかしながら、記録媒体面の損傷等により大きなドロ
ップアウト現象が発生すると、AGC回路は追従すること
ができず、読取り信号の振幅特性に大きなレベル変動が
生じる。このようなドロップアウト現象等により、７ビ
ットセルに渡るパルス抜けが検出されたときは、ボイド
（Void）信号を発生してエラーを認識することが行われ
る。

しかしながら、ボイドにならずに読取り可能なドロッ
プアウト現象の場合も存在する。この場合は読取り信号
のレベル変動が急激でS/N比の低下も大きいため、応答
特性の遅いAGC回路によってはそのレベル変動を補正す
ることができない。このため、見掛け上のヘッド分解能
が劣化した場合と等価な現象になり、第８図に示したよ
うにピークシフトや隣り合うピーク信号の振幅差が大き
くなって、パルス抜けを生じる原因になる。このこと
は、磁気テープ以外の他の記録媒体に記録されたディジ
タル信号の読取り信号にも生じる現象である。

〔発明が解決しようとする課題〕

記録媒体に記録されたディジタル信号を読み取って復
調する場合、従来はAGC回路により読取り信号のレベル
変動を補正していた。

このため、ドロップアウト現象等により発生するレベ
ル変動のように、AGC回路が追従できないような大きく
かつ速いレベル変動が読取信号に生じた場合には、読取
り信号のレベル変動は良好に補正されず、復調されたデ
ィジタル信号の誤り率が大きくなるという問題があっ
た。

本発明は、記録媒体からの読取り信号にAGC回路では
補正できないようなレベル変動が存在する場合にも、低
い誤り率で良好にディジタル信号を不調できるように改
良したイコライザ回路のイコライザ特性補正方式を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述の課題を解決するために、本発明の採用した手段
を、第１図と参照して説明する。第１図は、本発明の基
本構成をブロック図で示したものである。

第１図において、11は読取り部で、図示しない記録媒
体に記録されたディジタル信号の読取りを行って、読取
り信号を出力する。

12はイコライザ回路（以下、EQ回路で示す）で、可変
の周波数補償特性を有し、補正制御信号C_eqの印加期間
中その周波数補償特性の高域特性を強調する特性に補正
する。

13はピークホールド回路で、EQ回路12より入力される
補正読取り信号のピークレベルに追従するピークホール
ド信号V_pkを発生する。

14は補正制御信号発生回路（以下、EQCG回路で示す）
で、ピークホールド回路13より入力されたピークホール
ド信号V_pkのレベルが所定の補正基準レベルVsより低下
した期間中、補正制御信号C_eqを発生してEQ回路12に供
給する。これらの、EQ回路12,ピークホールド13及びEQC
G回路14は、ループを形成している。

〔作用〕

第１図の動作を、第２図〜第４図を参照して説明す
る。第２図は本発明に用いられるピークホールド信号V
_pk、補正制御信号C_eq及びスライス信号SLの説明図、第
３図は本発明の読取り信号特性補正動作の説明図、第４
図は本発明のEQ回路の周波数補償特性の説明図である。

読取り部11は、図示しない記録媒体よりディジタル信
号を読み取って、読み取り信号を出力する。

この読み取り信号は、EQ回路12により周波数特性が補
償され、その補正読取り信号がピークホールド回路13に
入力される。

ピークホールド回路13は、EQ回路12より補正読取り信
号を受けて、第２図に示すように、補正読取り信号のピ
ークレベルに追従するピークホールド信号V_pkを発生し
てEQCG回路14に供給する。

ピークホールド信号V_pkは、AGC信号に比較して極めて
速い応答特性を有していので、第２図に示すように短い
時間に発生する大きなレベル変動にも良好に追従するこ
とが可能である。

EQCG回路14は、入力されたピークホールド信号V_pkを
所定の補正基準レベルV_sと比較し、V_pk＜V_sとなった期
間中、第２図に示すように補正制御信号C_eqを発生してE
Q回路12に供給する。補正基準レベルV_sは、例えばピー
クホールド信号V_pkの正常なピークレベルの70％程度に
選定される。

EQ回路12は、この補正制御信号C_eqを受けると、その
周波数補償特性の高域特性を強調するように補正する。

第４図は、EQ回路12の周波数補償特性の高域補正特性
の一例を示したものである。図において、実線は正規の
周波数補償特性（以下、正規特性という）を示し、点線
は高域を強調するように補正された周波数補償特性（以
下、高域補正特性という）を示す。

なお、EQ回路12の高域特性を強調し過ぎるとS/N比が
劣化した誤り率が逆に大きくなるので、誤り率が最も少
なくなるように高域特性の強調度が実験的に選定され
る。

これらのEQ回路12、ピークホールド回路13及びEQCG回
路14は、ループ形成している。これにより、補正読取り
信号のレベル変動は良好に補正されるとともに、その高
域成分がレベルアップされるので、読取り部11の読取り
素子（図示せず）の分解能が見掛け上向上したと等価に
なり、補正読取り信号のピークレベルは、補正前よりも
高レベルになる。

この結果、第３図に示すように、補正前はスライス信
号SLのレベル以下に低下して検出されなかったピーク信
号P₄及びP₅は、補正後はP₄′及びP₅′にピークレベルが
高められてスライス信号SLのレベルを越えるようになる
ので、各ピーク信号P₄′及びP₅′すなわち各「１」信号
を正しく検出することができる。

なお、スライス信号SLは、ピークホールド信号V_pkに
比例して変化し、V_pkの40％程度に選定される。

以上のようにして、記録媒体に記録されたディジタル
信号の読取り信号にAGC回路では補正できないようなレ
ベル変動が存在する場合にも、記録媒体から低い誤り率
で良好にディジタル信号を復調することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を、第２図〜第７図を参照し、記録媒
体が磁気テープである場合を例にとって説明する。第５
図は、本発明の一実施例の構成の説明図、第６図はその
動作波形図、第７図は同実施例のピークホールド回路の
動作説明図である。第２図〜第４図については、既に説
明したとおりである。

（Ａ）実施例の構成第５図において、読取り部11,EQ回路12,ピークホール
ド回路13及びEQCG回路14については、第１図で説明した
とおりである。

読取り部11において、111はMRヘッドで、磁気テープ2
0の磁束の垂直成分のみを読み取り、読取り信号を差動
出力の形で出力する。112はプリアンプで、読取り信号
を低ノイズ増幅する。113は微分イコライザで、微分特
性を有し、読取り信号中の「１」信号点でピーク信号を
発生させる。114は広帯域アンプで、読取り信号のピー
ク特性を損なわないように広帯域特性で増幅する。115
はAGC回路で、読取り信号の大きい時定数（例えば1msec
程度以上）のレベル変動を補正する。

15は振幅調整回路で、差動出力の形で出力される補正
読取り信号の正逆の各振幅レベルが等しくなるように調
整するととも、AGC用の信号をAGC回路115に供給する。

16はデータセパレータで、ピークホールド回路13から
ピークホールド信号V_pkを受けてそのレベルに比例する
スライス信号SLを作成し、振幅調整回路15より受けた補
正読取り信号からこのスライス信号SLによりピーク信号
の検出を行なうとともに、読取り信号の各ピーク点に同
期したピークパルス列PPを発生する。ピークパルス列PP
は、ピークホールド回路13及び次段の可変周波数発振回
路に供給される。

17は可変周波数発振回路（以下、VFO回路で示す）
で、データセパレータ回路16より入力されたピークパル
ス列PPに同期した発振パルスP_vfoを発生する。

18はリードクロック発生回路で、VFO回路17から受け
た発振パルスP_vfoを整形して、リードクロックを発生す
る。

EQ回路12は、EQCG回路14より補正制御信号を受けると
直ちに周波数特性を補正できることが必要である。そこ
で、周波数補償特性として第４図に示す２種類の正規特
性と高域補正特性を用意し、補正制御信号を切換信号と
して高速切換えが可能なアナログスイッチ（図示せず）
で切り換えるように構成される。

なお、本実施例において用いられる読取り部11内の各
回路111〜115,EQ回路12,ピークホールド回路13,振幅調
整回路15,データセパレータ16,VFO17及びリードクロッ
ク発生回路自体は、いずれも公知のもの又はそれらから
容易に構成できるものである。

また、EQCG回路14も、公知の比較回路を用いて容易に
構成することができる。

磁気テープ20には、ディジタル信号が記録される。磁
気記録における変調方式には各種の方式があるが、この
実施例では、DDNRZI（Double Density NRZI）方式で変
調されて記録されている場合を例にとって説明する。

DDNRZI方式は、第６図（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、「１」信号は１周期幅、「０」信号は半周期幅で、
前後の信号は逆相関係で接続されるように構成される。

このDDNRZI方式で変調されたディジタル信号の読取り
信号は、「１」信号のある点で零クロス点を生じるの
で、「１」信号を容易かつ確実に検出することができ
る。

（Ｂ）実施例の動作実施例の動作を、第２図〜第７図の各動作波形図を参
照し、磁気テープ20にDDNRZI方式で記録された所謂最悪
パターンと呼ばれるディジタル信号「1111101001001」
を読み取って復調する場合を例にとって説明する。第６
図（ａ）は最悪パターンのディジタル信号を示し、同図
（ｂ）はそのDDNRZI方式により変調された波形を示す。

MRヘッド111は、磁気テープ20に記録されたパターン
信号を読み取り、その読取り信号をプリアンプ112で増
幅する。第６図（ｃ）は、パターン信号「111110100100
1」の読取り信号波形を示したもので、「１」信号のあ
る所で零クロス点が存在する。なお、読取り信号は、差
動出力の形で増幅等の各処理が行われる。

この読取り信号を微分イコライザ113で微分すること
により、第６図（ｄ）に示すように各零クロス点すなわ
ち「１」信号のある点でピークP_a〜P_hを生じる読取り信
号が得られる。

この読取り信号は、広帯域アンプ114で増幅後、AGC回
路115で緩いレベル変動を補正される。更に、EQ回路12
で波形を補償され、振幅調整回路15でこの補正読取り信
号の差動出力の各振幅が等レベルとなるように調整され
る。第６図（ｅ）の実線部分は、振幅調整回路15から出
力される補正読取り信号の一方の差動出力を示したもの
で、他方（図示せず）は、これと逆相の波形である。

読取り時にドロップアウト現象が生じると、第６図
（ｅ）の点線で示すように波形が劣化し、ピーク点が低
下する。なお、図示したSLはスライス信号レベルである
（下側のスライス信号SL′は図示の補正読取り信号と逆
相の補正読取り信号に対するものである）。

ピークホールド回路13には、振幅調整回路12から正逆
の補正読取り信号と、データセパレータ16から第６図
（ｈ）に示すピークパルス列PPが入力される。ピークパ
ルス列PPは、正逆の補正読取り信号の各ピーク点（しが
って、第６図（ｅ）に示す補正読取り信号の正負の各ピ
ーク点P_a〜P_h）において発生されるパルスである（ピー
クパルス列PPの発生機構については、次のデータセパレ
ータ16において説明する）。

次に、ピークホールド回路13の動作を、第７図の動作
波形図を参照して説明する。第７図において、（ｅ）は
第６図（ｅ）に示す補正読取り信号であり、（ｈ）′は
第６図（ｈ）に示すピークパルス列PPの反転波形（ピー
クホールド回路13内で反転される）である。

ピークホールド回路13は、図示しないピークホールド
コンデンサによりピーク点P_a,P_c,P_gのピーク値をホール
ドするが、このピークホールドコンデンサは、ピークパ
ルス列PPが加えられる期間（負期間）だけ放電されるの
で、そのピークレベルは低下する。これにより、ピーク
ホールド電圧V_pkは、第７図及び第２図に示すように、
各ピーク点にレベル変動があってもそのエンベロープに
忠実に追従したものになる。

EQCG回路14は、ピークホールド回路13よりピークホー
ルド信号V_pkを受けると、所定の補正基準レベルV_sと比
較し、V_pk＜V_Sとなった期間、第２図に示すように補正
制御信号C_eqを発生したEQ回路12に供給する。補正基準
レベルV_sは、先に説明したように、正常なV_pkの値の70
％程度に選定される。

EQ回路12は、この補正制御信号C_eqを受けると、図示
しないアナログスイッチにより直ちにその周波数特性
を、第４図に示す正規特性から高域補正特性に切り換え
てその高域部分を強調する。これらのEQ回路12,振幅調
整回路15,ピークホール回路15及びEQCG回路14は、ルー
プを形成している。これにより、補正読取り信号のレベ
ル変動は良好に補正されるとともに、その補正読取り信
号の高域成分がレベルアップされるので、その波形劣化
が補正され、補正読取り信号のピークレベルは、補正前
より高レベルになる。

データセパレータ16は、ピークホールド回路13からピ
ークホールド信号V_pkを受けて、そのレベルに比例する
スライス信号SLを作成する。スライス信号SLは、ピーク
ホールド信号V_pkの40％程度の値に選定される。この値
（40％）は、正規のピーク信号（「１」信号）を正しく
検出できること及びノイズを誤って検出しないことすな
わち誤り率が最小となるように実験的に選定される。

データセパレータ16は、振幅調整回路15より受けた正
逆の補正読取り信号をこのスライス信号SLによりスライ
スすることにより、データすなわち「１」信号の検出を
行う。第６図（ｆ）は、スライス信号SLで正の補正読取
り信号（第６図（ｅ））をスライス信号SLでスライスし
て検出された「１」信号データを示し、同図（ｆ）は、
負の補正読取り信号（図示せず）をスライス信号SLでス
ライスして検出された「１」信号データを示す（第６図
（ｅ）の正の補正読取り信号の下側をスライス信号SLで
スライスして検出された「１」信号に等しい）。

この場合、第３図に示すように、補正前はスライス信
号SLのレベル以下して検出されなかったピーク信号
（「１」信号）P₄及びP₅は、補正後はP₄′及びP₅′にピ
ークレベルが高められてスライスレベルSLを越えるよう
になるので、正しく検出されるようになる。

データセパレータ16は、更に、振幅調整回路15より受
けた正逆の補正読取り信号の各ピーク点P_a〜P_hを検出し
て、第６図（ｈ）に示すピークパルス列PPを発生する。
ピーク点の検出は、例えば、各補正読取り信号を微分し
て各ピーク点が零クロス点となる波形に変換し、その零
クロス点を検出することにより行われるが、これらの検
出方式は公知であるので、その詳細は省略する。

このように検出された第６図（ｆ）及び（ｇ）の各デ
ータから同図（ｈ）のピークパルス列PPと一致する各
「１」信号を検出することにより、原パターン「111110
1001001」が復調される（第６図（ｊ）参照）。

VFO回路17は、データセパレータ16より入力されたピ
ークパルス列PPに同期した発振パルスP_vfoを出力する
（第６図（ｉ）参照）。

リードクロック発生回路18は、この発振パルスP_vfoを
整形して、リードクロックを発生する。

以上、DDNRZI方式で記録された場合を例にとって説明
したが、他の変調方式で記録された場合にも、同様にし
てその読取り信号に大きなレベル変動があっても、低い
誤り率でディジタル信号の復調を行うことができる。ま
た、磁気テープ以外の記録媒体に記録されたディジタル
信号の読取りの場合にも、本発明は適用することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は記録媒体に記録された
ディジタル信号の読取り信号のピークレベルが所定レベ
ル以下に低下した期間中、読取り信号の特性を補償する
イコライザ回路の周波数補償特性の高域特性を強調する
ようにしたので、読取り信号にAGC回路では補正できな
いようなレベル変動が存在する場合にも、低い誤り率が
良好にディジタル信号を復調することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成の説明図、第２図は、本発明及び実施例のピークホールド信号，補
正制御信号及びスライス信号の説明図、第３図は、本発明及び実施例の読取信号特性補正動作の
説明図、第４図は、本発明及び実施例のイコライザ回路の周波数
補償特性の説明図、第５図は、本発明の一実施例の構成の説明図、第６図は、同実施例の動作波形図、第７図は、同実施例のピークホールド回路の動作説明
図、第８図は、従来の記録ディジタルデータ復調方式の説明
図である。第１図及び第５図において、 11……読取り部、12……イコライザ回路（EQ回路）、13
……ピークホールド回路、14……イコライザ補正制御信
号発生回路（EQCG回路）、15……振幅変調回路、16……
データセパレータ、17……可変周波発振回路（VFO）、1
8……クロックパルス発生回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル信号が記録される記録媒体から
読み取られた読取り信号の特性を補償するイコライザ回
路の特性を読取り信号特性に対応して補正するイコライ
ザ特性補正方式であって、（Ａ）可変の周波数補償特性を有し、補正制御信号の印
加期間中その周波数補償特性の高域特性を強調する特性
に補正するイコライザ回路（12）と、（Ｂ）イコライザ回路（12）より入力され補正読取り信
号のピークレベルに追従するピークホールド信号を発生
するピークホールド回路（13）と、（Ｃ）ピークホールド回路（13）より入力されたピーク
ホールド信号レベルが所定の補正基準レベルより低下し
た期間中、補正制御信号を発生してイコライザ回路（1
2）に供給する補正制御信号発生回路（14）、を備えたことを特徴とするイコライザ特性補正方式。