JP2697310B2

JP2697310B2 - ディジタル情報検出装置

Info

Publication number: JP2697310B2
Application number: JP2408828A
Authority: JP
Inventors: 晴夫太田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH04232668A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体から再生され
たＰＣＭ（PulseCode Modulation）信号から、原ディジ
タル情報を検出するディジタル情報検出装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機用補助記憶装置としての磁
気ディスク装置や、映像信号を記録するディジタル・ビ
デオテープレコーダにおいては、高密度記録のための研
究が盛んに行われている。このような記録装置におい
て、記録密度を高めるために、最小極性反転間隔が大き
い記録符号に変調して記録することがしばしば行われて
いる。最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以
上である記録符号として、ミラースクエア符号（例え
ば、ジェイ．シー．マリンソン，ジェイ．ダブル．ミラ
ー，「オプティマルコーズフォーディジタルマ
グネティックレコーディング」，ザラジオアンド
エレクトロニックエンジニア，ボル．47，エヌオ
ー．４，ピーピー．172-176，エープリル1977［J.C.Mal
linson,J.W.Miller，"Optimal codes for digital magn
eticrecording"，The Radio and Electronic Engineer,
Vol.47,N0.4,pp.172-176,Aplil 1977］）や8-14変換符
号（上原他、「新しい8ー14変調方式とその小型ディジタ
ルＶＴＲへの応用」、テレビジョン学会技術報告、14
巻、20号、49-54ページ）などが知られている。

【０００３】以下に図面を参照しながら、上記のごとく
最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以上であ
る記録符号を用いた従来のディジタル磁気記録再生装置
について説明する。

【０００４】（図５）は、従来のディジタル磁気記録再
生装置の概略的な構成図である。（図５（ａ））におい
て、記録時には記録すべきディジタル情報信号100が変
調器１において変調され、信号101となる。信号101は記
録アンプ２により増幅され、記録ヘッド３を通じて磁気
記録媒体に記録される。ここで、変調器１は前述のごと
く最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以上で
ある記録符号に変調するものである。変調された信号10
1の波形例を（図６）に示す。（図６）においてＴは記
録符号の１シンボル周期でり、記録信号は同図のごとく
最小極性反転間隔が２Ｔである。

【０００５】つぎに再生時について説明する。（図５
（ｂ））において、再生ヘッド４により磁気記録媒体か
ら再生された信号は、再生アンプ５により増幅され、等
化回路６において等化され、信号102となる。

【０００６】等化回路６の周波数特性E(f)は、記録から
等化回路６の入力に至るまでの周波数特性をG(f)とすれ
ば、

【０００７】

【数３】

【０００８】である。ここでH(f)は、

【０００９】

【数４】

【００１０】であって、このH(f)の特性を（図７）に示
す。その結果、記録から等化回路６の出力に至る系の周
波数特性はH(f)となり、そのインパルス応答h(t)は、
（図８）に示すごとくｋを整数としたとき（数２）を満
たす。

【００１１】このとき、記録符号の最小極性反転間隔が
２であることによって、等化回路６の出力信号102は
（図９）に示すアイパターンで表現できる信号となる。
すなわち、シンボル時刻ｋＴにおいて2A,A,-A,-2Aのい
づれかの振幅となる（Ａは実数）。

【００１２】上述した最小反転間隔が２シンボル周期以
上の記録符号に対する等化特性と信号波形については、
例えば、三田他、「ディジタルＶＴＲ用簡易自動等化
器」、テレビジョン学会技術報告、Vol.13,No.59,pp.7-
12,1989年11月、に記載されている。

【００１３】さて、再び（図５（ｂ））に戻って説明す
る。等化された信号102はクロック再生回路７に入力さ
れ、再生された記録シンボルに同期したクロック信号10
3を得る。一方、信号102は２値判別回路８にも入力され
る。２値判別回路８は、（図９）にアイパターンで示し
た信号102の振幅が正か負かを、クロック信号103にした
がってシンボル時刻kTにおいて判別し、判別されたシン
ボルを示す信号104を出力する。信号104は復調器９に入
力され、変調器１と逆の操作によって変調されたディジ
タル情報信号105を得る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、再生された
信号には雑音が含まれるため符号誤りが発生する。そこ
で、符号誤り率がより低く、より高密度記録が可能なデ
ィジタル情報の検出方式が望まれるという課題があっ
た。

【００１５】そこで本発明は、従来例に比べより低い符
号誤り率でディジタル情報が検出でき、より高密度な記
録再生が可能なディジタル情報検出装置を提供すること
を目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディジタル情報検出装置は、ディジタル情
報を最小極性反転間隔が２シンボル周期以上となるよう
に変調して記録された記録媒体から再生されたPCM信号
を記録からの系のインパルス応答h(t)が（数１）を満た
すように等化する等化手段と、前記インパルス応答によ
って定まる可能な状態推移から最小極性反転間隔が２以
上であるために発生しない状態推移を除いた状態推移の
うちから最尤の状態推移系列を推定してディジタル情報
を検出するビタビ復号手段を備えたものである。

【００１７】

【作用】本発明は上記した構成により、所定の符号間干
渉が生じるように等化した後、その等化特性によって定
まる可能な状態推移のうちから最尤の状態推移を推定し
て復号するため、より低い符号誤り率で原ディジタル情
報を検出できる。さらに、最小極性反転間隔が２以上で
あるために発生しない状態推移を除いた状態推移のうち
から最尤の状態推移を推定するため、ビタビ復号手段の
構成が簡略化できるとともに、最小極性反転間隔を考慮
しない場合に比べて一層低い符号誤り率で検出が可能で
ある。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１９】（図１）は、最小極性反転間隔が記録符号
の２シンボル周期以上である記録符号を用いて磁気媒体
に記録されたディジタル情報を再生するディジタル磁気
再生装置に、本発明のディジタル情報検出装置を適用し
た実施例を示す構成図である。先の従来例の再生部と同
じ機能、同じ特性のブロックには同番号を付した。ま
た、同図には図示していないが、本実施例では磁気記録
媒体に最小極性反転間隔が記録符号の２シンボル周期以
上である記録符号を用いて記録されていることを前提と
している。

【００２０】本実施例が先に（図５（ｂ））で示した従
来例の再生部と異なる点は、等化回路６によって等化さ
れた信号の復号にビタビ復号器を用いている点である。
以下に、このビタビ復号器について説明する。

【００２１】記録から等化回路６の出力に至る系のイン
パルス応答は、先の従来例で説明したように、（数２）
を満たす。

【００２２】このとき、記録符号と等化回路６のシンボ
ル時刻における振幅の時間推移は、（図２）に示す状態
遷移図に従う。（図２）は、記録符号のシンボルを０ま
たは１とし、記録符号のシンボル０に対応する振幅をー
Ａ、また記録符号のシンボル１に対応する振幅をＡとし
て示した。また（図２）において、状態Ｓ_ijは２ビット
前の記録符号がｉであり、かつ１ビット前の記録符号が
ｊである状態を意味する。また、状態推移を示す枝に付
されたｍ／ｖは、現在の記録符号がｍであり、そのとき
の等化回路６のシンボル時刻における出力振幅がｖであ
ることを示している。

【００２３】ところで、本実施例においては最小極性反
転間隔が記録符号の２シンボル周期以上である記録符号
を用いて磁気記録媒体に記録されている。したがって、
連続する３ビットの記録符号が、「010」ないし「101」
となることはない。その結果、（図２）に示した状態遷
移図のうち発生しない状態遷移があり、この状態遷移を
除くと、（図３）の状態遷移図となる。また、この状態
遷移図をトレリス線図で表すと、（図４）になる。

【００２４】そこで、（図４）に示したトレリス線図に
したがう状態推移のうちから最も確からしい（最尤な）
状態推移系列を推定する最尤復号を行うことができる。
また、このような最尤復号を行う復号器としてビタビ復
号器がよく知られている（例えば、ジー．デイビッド
フォーニー，ジュニア，「ザビタビアルゴリズ
ム」，プロシーディングスオブザアイイーイーイ
ー，マーチ 1973［G.David Forney,JR,"The Viterbi A
lgorithm",Proceedings of the IEEE,March 1973］）。

【００２５】以上のことから、（図１）におけるビタビ
復号器10は、（図４）に示したトレリス線図にしたがう
状態推移のうちから、最尤な状態推移系列を推定して復
号するようにすればよい。その結果、ビットごとに振幅
比較による検出を行う従来例に比べ、低い符号誤り率で
ディジタル情報を検出できる。また、最小極性反転間隔
が２以上であるために発生しない状態推移を除いた状態
推移のうちから最尤の状態推移系列を推定するために、
ビタビ復号器10の構成が簡略化できるとともに、最小極
性反転間隔を考慮しない場合に比べて一層低い符号誤り
率で検出が可能である。

【００２６】ビタビ復号器10の構成は、（図４）のトレ
リス線図と、エイチ．コバヤシ，「アプリケーション
オブプロバブリスティックデコーディングツー
ディジタルマグネティックレコーディングシステ
ム」，アイビーエムジェイ．アールイーエス．アンド
ディーイーブイ．15，ピー．64-74，ジャニュアリー
1971［H.Kobayashi,"Application of Probablistic De
coding to Digital Magnetic Recording Systems",IBM
J. Res. & Dev.,15,p.64 -p.74 ,January 1971］などか
ら容易に類推できるため、説明を省略する。

【００２７】なお、上記した本実施例では、記録から等
化回路の出力に至る系のインパルス応答が（数２）を満
たすよう等化したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、（数１）を満たすものであればよい。

【００２８】また、上記実施例はディジタル磁気再生装
置に本発明を適用したものであったが、本発明はこれに
限定されるものではなく、磁気記録媒体以外の記録媒体
からのディジタル情報の検出にも適用できることは言う
までもない。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明のディジタル情報検
出装置は、所定の符号間干渉が生じるように等化した
後、その等化特性によって定まる可能な状態推移のうち
から最尤の状態推移を推定して復号するため、より低い
符号誤り率で原ディジタル情報を検出できる。さらに、
最小極性反転間隔が２以上であるために発生しない状態
推移を除いた状態推移のうちから最尤の状態推移を推定
するために、ビタビ復号器の構成が簡略化できるととも
に、最小極性反転間隔を考慮しない場合に比べて一層低
い符号誤り率で検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】本発明の一実施例を説明する状態遷移図であ
る。

【図３】本発明の一実施例を説明する状態遷移図であ
る。

【図４】本発明の一実施例を説明するトレリス線図あ
る。

【図５】（ａ）は従来の磁気記録再生装置の記録時の構
成図である。（ｂ）は従来の磁気記録再生装置の再生時
の構成図である。

【図６】従来例の変調信号の波形図である。

【図７】従来例の記録から等化回路の出力に至る系の周
波数特性図である。

【図８】従来例の記録から等化回路の出力に至る系のイ
ンパルス応答波形図である。

【図９】従来例の等化回路出力におけるアイパターン図
である。

【符号の説明】

６等化回路９復調器１０ビタビ復号器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル情報を最小極性反転間隔が２
シンボル周期以上となるように変調して記録された記録
媒体から再生されたＰＣＭ信号を記録からの系のインパ
ルス応答h(t)が、【数１】を満たすように等化する等化手段と、前記インパルス応
答によって定まる可能な状態推移から最小極性反転間隔
が２以上であるために発生しない状態推移を除いた状態
推移のうちから最尤の状態推移系列を推定してディジタ
ル情報を検出するビタビ復号手段を備えたディジタル情
報検出装置。
【請求項２】等化手段は、記録からの系のインパルス
応答h(t)が、【数２】を満たすように等化する特性であることを特徴とする請
求項１記載のディジタル情報検出装置。