JP2638219B2 - 磁気記録再生回路 - Google Patents

磁気記録再生回路

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【発明の詳細な説明】 [概要] 書込みデジタル信号に対応する磁化反転パターンを磁
気記録媒体上に記録する記録手段と、磁気ヘッドからの
読取りアナログ信号をデジタル信号に変換する再生手段
とを含んで構成される磁気記録再生回路に関し、 等化回路はレベル検出回路のレベルマージンの最適化
のみに使用し、位相弁別回路の位相マージンの最適化は
プリシフト回路で行なうことで、レベルマージンと位相
マージンの最適化を図り、ピークシフトおよびレベル変
動の発生を防止することができる磁気記録再生回路を提
供することを目的とし、 書込みデジタル信号に対応する磁化反転パターンを磁
気記録媒体上に記録する記録手段と、磁気ヘッドからの
読取りアナログ信号をデジタル信号に変換する再生手段
とを含んで構成される磁気記録再生回路において、 前記記録手段は、 書込みデジタル信号のパターンに応じて個々の磁化反
転位置を予め正規の位置より一定量シフトするプリシフ
ト回路を具備すると共に、 前記再生手段は、 前記読取り再生信号から等化信号を出力する等化回路
と、前記読取り信号から位相を検出する位相検出回路
と、前記等化信号からレベルを検出するレベル検出回路
と、該レベル検出回路の出力信号と前記位相検出回路の
出力信号を合成する合成回路を具備するように構成し
た。
[産業上の利用分野] 本発明は、書込みデジタル信号に対応する磁化反転パ
ターンを磁気記録媒体上に記録する記録手段と、磁気ヘ
ッドからの読取りアナログ信号をデジタル信号に変換す
る再生手段とを含んで構成される磁気記録再生回路に関
する。
磁気記録再生回路は、磁気ディスク装置や磁気ドラム
装置等に広く使用されている。近年、磁気記録媒体の高
記録密度化に伴い、磁化反転間隔が非常に狭くなってい
る。読取りアナログ信号は磁化反転時にピークが得られ
るが、隣合う磁化反転の影響により、ピークを迎える時
間位置がずれるというピークシフト現象が発生する。よ
って、磁気記録再生回路はピークシフト補償を行なうこ
とが要求されており、今後さらに記録密度が高密度化す
るためにもピークシフト補償は重要な技術である。
[従来の技術] 従来の磁気記録再生回路としては、例えば、第6図に
示すようなものがある。
第6図において、書込みデータは書込増幅器1で増幅
された後に、磁気ヘッド2により磁気ディスクなどの磁
気記録媒体上に書き込まれる。磁気記録媒体上に書き込
まれたデータは磁気ヘッド2で読み出され、前置増幅器
3で増幅された後に、AGC(自動利得制御)回路4によ
り磁気記録媒体の内周/外周および媒体の不均一性に起
因する振動の変動が補正される。
ここで、磁気ディスク装置にあっては、記録情報の間
隔を詰め、磁化反転密度を上げると、該記録情報を読み
出したとき、いわゆるパターン効果現象により再生信号
波形が変化し、レベル変動とピークシフトが生じること
はよく知られている。このため、イコライザ回路(等化
回路)5でレベル変動とピークシフトの補正を図ってい
る。イコライザ回路5が出力する等化信号に含まれてい
る高周波数成分はフィルタ6でカットされ、レベル検出
回路7でレベルが検出され、位相検出回路8で位相が検
出される。レベル検出回路7からの出力信号と位相検出
回路8の出力信号は合成回路9で合成され、合成された
読出データはPLL回路10及び位相弁別回路11により弁別
データが作成される。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来の磁気記録再生回路に
あっては、イコライザ回路の等化特性は、レベル検出回
路のレベルマージンの最適値と位相弁別回路の位相マー
ジンの最適値とは必ずしも一致するものではなく、レベ
ルマージンの最適値と位相マージンの最適値を同時に得
ることができなかった。その結果、ピークシフトまたは
レベル変動が生じるという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、等化回路はレベル検出回路のレベルマー
ジンの最適化のみに使用し、位相弁別回路の位相マージ
ンの最適化はプリシフト回路で行なうことで、レベルマ
ージンと位相マージンの最適化を図り、ピークシフトお
よびレベル変動の発生を防止することができる磁気記録
再生回路を提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。
第1図において、22は書込みデジタル信号のパターン
に応じて個々の磁化反転位置を予め正規の位置より一定
量シフトするプリシフト回路、49は読取り再生信号から
等化信号を出力する等化回路、56は前記読取り信号から
位相を検出する位相検出回路、53は前記等化信号からレ
ベルを検出するレベル検出回路、57は該レベル検出回路
53の出力信号と前記位相検出回路56の出力信号を合成す
る合成回路である。
[作用] 本発明においては、プリシフト回路により書込みデー
タ9をプリシフトして、磁気ヘッドにより磁気記録媒体
上に書き込み、この後書き込みしたデータを磁気ヘッド
により読み取り、読み取った読取アナログ信号を位相検
出回路で位相を検出すると同時に、前記読取アナログ信
号をイコライザ回路で等化し、レベル検出回路でレベル
を検出する。
すなわち、レベル検出回路のレベルマージンの最適化
は、イコライザ回路で、位相弁別回路の位相マージンの
最適化はプリシフト回路で、それぞれ独立して行なう。
したがって、レベルマージンと位相マージンの最適化を
同時に行なうことができ、ピークシフト補償を良好に行
なうことができ、またレベル変動の発生を防止すること
ができる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図〜第5図は本発明の一実施例を示す図である。
第2図において、21は磁気記録媒体に書き込む書込み
データを変調する変調回路であり、変調回路21は、書込
みデータを例えば1−7コードに変調してプリシフト回
路22に出力する。プリシフト回路22は、パターン効果を
補償するように書込みデータを予めシフトするもので、
このプリシフトにより位相弁別回路の位相マージンの最
適化を図る。プリシフト回路22の構成例を第3図に示
す。
第3図において、23はシフトレジスタ、24は組合せ論
理回路である。シフトレジスタ23は5個のフリップフロ
ップ(以下FFと略す)25〜29で構成され、クロックが入
る毎にデータをシフトする。また、FF25の出力をA、FF
27の出力をB、FF29の出力をCとし、組合せ論理回路24
に入力する。本実施例では1−7符号方式を用い、出力
Bが『1』のとき、出力A及び出力Bの書込コードに応
じて磁化反転のタイミングを調整する。
組合せ論理回路24は、4入力アンド回路30〜33と、2
入力アンド回路34、インバータ35、オア回路36及び37
と、レジスタ38〜40、遅延素子41及び42から構成され
る。アンド回路33に入力されるプリシフト指令命令CMP
はプリシフトの可否を指令するものである。
遅延素子41及び42はプリシフト量を設定するものであ
り、それぞれ2t,tの遅延時間を有する。レジスタ38の出
力は遅延なしにオア回路37に伝わり、また、レジスタ39
の出力は2t遅れ、レジスタ40の出力はt遅れてオア回路
37に伝わる。つまり、信号の遅延時間がtのときをプリ
シフト量ゼロに対応させ、信号の遅延時間がゼロのとき
を時間進み方向のプリシフトに対応させ、また信号の遅
延時間が2tのときを時間遅れ方向のプリシフトに対応さ
せる。
第2図中、43は分周回路であり、分周回路43はプリシ
フト回路22でプリシフトした書込みデータを分周して書
込増幅器44に出力する。書込みデータは書込増幅器44で
増幅された後に、磁気ヘッド45により磁気記録媒体に書
き込まれる。
磁気記録媒体に書き込まれた書込みデータは磁気ヘッ
ド45により読み出される。46は前置増幅器であり、前置
増幅器46は磁気ヘッド45の読取アナログ信号を増幅す
る。47はAGC(Aunomatic Gain Control)回路であり、A
GC回路47は読取アナログ信号の利得調整を行ない、振幅
を一定にする。48はフィルタ(ローパスフィルタ)であ
り、フィルタ48は高周波ノイズを除去する。
49はイコライザ回路(等化回路)であり、例えば反射
型のコサインイコライザで構成される。イコライザ回路
49は、遅延時間τと等化定数(利得率)Kにより、ここ
ではレベルマージンの最適化を図るために用いられる。
第4図にイコライザ回路49の構成例を示す。
第4図において、イコライザ回路49は遅延時間τを有
する遅延回路50と、利得率K(0≦K≦1)を有する減
衰利得回路51と、差動増幅器52から構成される。磁気ヘ
ッド45からの読取アナログ信号f(t)は、遅延回路50
により時間τ遅れ、信号f(t+τ)として差動増幅器
52の正端子に出力する。また減衰利得回路51は信号Kf
(t)を差動増幅器52の負端子に出力し、さらに差動増
幅器52の正端子から反射してきた信号f(t+2τ)を
K倍して差動増幅器52の負端子に入力する。抵抗(図
外)は差動増幅器52からの反射信号を終端するためのも
のである。差動増幅器52は信号f(t+τ)とKf(t)
+Kf(t+2τ)の差分を出力することにより、磁気ヘ
ッド45からの読取アナログ信号をよりシャープにする。
第2図中、53はイコライザ回路49からの出力信号が入
力するレベル検出回路であり、レベル検出回路53は2つ
のコンパレータで構成され、スライスレベル(Lv)より
大きな振幅の信号を検出する。
54はフィルタ48からの読取アナログ信号が入力する微
分零交差回路であり、微分零交差回路54は読取アナログ
信号のピークに対応した波形を出力する。55はパルス微
分回路であり、パルス微分回路55は微分零交差回路54の
出力信号の変化点を検出するようにパルス微分を行な
う。パルス微分は、例えば正負反転した信号と、これら
をそれぞれ遅延回路50で遅延した信号とをアンド、オア
することにより行なわれる。これらのパルス微分回路55
と微分零交差回路54が全体として位相検出回路56を構成
している。
57は合成回路であり、合成回路57は、例えばD型フリ
ップフロップよりなり、レベル検出回路53の出力信号と
パルス微分回路55の出力信号を合成する。合成回路57に
よりフィルタ48の読出しアナログ信号のピーク点に対応
し、レベル検出回路53によりノイズと分離された読出し
データが得られる。58は前記のパルス微分回路55と同様
に構成されたパルス微分回路であり、合成回路57で合成
した信号のパルス微分を行なう。
次に、動作を説明する。
第5図は各波形を示す波形図である。
第5図において、は磁気記録媒体上に書き込む書込
みデータを示し、書込みデータは、変調回路21によっ
て、に示すように変調される。変調されたデータは、
プリシフト回路22によりTL,TEの時間シフトされる。プ
リシフトされた書込みデータをに示す。このように書
込みデータを予めプリシフトするのは、パターン効果を
補償するためであり、これにより、位相マージンの最適
化を図る。プリシフトされた書込みデータは、で示す
ように分周回路43により分周される。分周回路43からの
書込みデータは磁気ヘッド45により磁気記録媒体上に書
き込まれる。書き込まれたデータは磁気ヘッド45により
読み出され、前置増幅器46で増幅され、AGC回路47で振
幅が一定にされた後に、フィルタ48で高周波ノイズが除
去される。フィルタ48からの読取アナログ信号をに示
す。
読取アナログ信号は、レベル検出のためにイコライザ
回路49に入力し、また、位相検出のために微分零交差回
路54に入力する。
イコライザ回路49は、読取アナログ信号の振幅の−磁
化反転ごとに変動を等化し、レベルマージンの最適化を
図る。ここでは、イコライザ回路49はレベル検出回路53
のレベルマージンの最適化にのみ使用される。イコライ
ザ回路49の出力信号をに示す。
イコライザ回路49の出力信号のうちのスライスレベル
(Lv)より大きい振幅の信号が、に示すように、レベ
ル検出回路53より出力される。
一方、フィルタ48からの読取アナログ信号は、微分零
交差回路54により、で示すように、ピーク点に対応し
たパルス波形に変換され、このパルス波形はパルス微分
回路55により、変化点を検出するようにパルス微分され
て、で示すような、波形となる。このの波形との
波形は合成回路57で合成され、の波形のピーク点に対
応し、レベル検出回路53によりノイズと分離された読取
データがとして得られる。の読取データは、パルス
微分回路58によりパルス微分されて、で示すパルス列
となる。このパルス列は、PLL回路によりウィンドウを
作成し、位相弁別されて、弁別データが得られる。
このように、イコライザ回路49は、レベル検出回路53
のレベルマージンの最適化にのみ使用し、位相弁別回路
の位相マージンの最適化はプリント回路22により行なう
ようにしたため、レベルマージンと位相マージンの最適
化を図ることができる。その結果、良好なピークシフト
補償を行なうことができ、また、レベル変動の発生を防
止することができる。
なお、書込みデータのプリシフト化により波形ひずみ
を生じ、レベルマージンを劣化させるが、この量は極め
て小さいことが実験により確認された。したがって、発
明の有効性を確認することができた。
[発明の効果] 以上説明してきたように、本発明によれば、レベル検
出回路のレベルマージンの最適化は、イコライザ回路で
行ない、位相弁別回路の位相マージンの最適化はプリシ
フト回路で行なうようにしたため、レベルマージンと位
相マージンの最適化を同時に図ることができる。その結
果、ピークシフト補償を良好に行なうことができ、また
レベル変動の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の一実施例を示す図、 第3図はプリシフト回路を示す図、 第4図は等化回路を示す図、 第5図は波形図、 第6図は従来例を示す図である。 図中、 22……プリシフト回路、 45……磁気ヘッド、 49……イコライザ回路(等化回路)、 53……レベル検出回路、 56……位相検出回路、 57……合成回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】書込みデジタル信号に対応する磁化反転パ
    ターンを磁気記録媒体上に記録する記録手段と、磁気ヘ
    ッドからの読取りアナログ信号をデジタル信号に変換す
    る再生手段とを含んで構成される磁気記録再生回路にお
    いて、 前記記録手段は、 書込みデジタル信号のパターンに応じて個々の磁化反転
    位置を予め正規の位置より一定量シフトするプリシフト
    回路(22)を具備すると共に、 前記再生手段は、 前記読取り再生信号から等化信号を出力する等化回路
    (49)と、前記読取り信号から位相を検出する位相検出
    回路(56)と、前記等化信号からレベルを検出するレベ
    ル検出回路(53)と、該レベル検出回路(53)の出力信
    号と前記位相検出回路(56)の出力信号を合成する合成
    回路(57)を具備することを特徴とする磁気記録再生回
    路。
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