JP2845878B2 - デジタル同期信号の記録再生方法 - Google Patents
デジタル同期信号の記録再生方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、デジタル同期信号の記録再生方法に関す
る。 〔従来の技術〕 デジタル信号を磁気テープや磁気デイスク等に記録す
る装置では、“1"または“0"の情報に対応した電流で磁
気ヘツドを駆動し、磁気媒体に磁化パターンを形成す
る。信号の再生は、磁気ヘツドのギヤツプ部を通る磁束
変化といて検出するため、データの変化点の微分値が信
号として再生される。また、高周波成分に関しては、記
録減磁やギヤツプロス、スペーシングロスなどの影響で
隣接ビツト間の干渉が増加し、再生した高周波成分が急
激に低下する特性を示す。 デジタル信号の再生波形としては、隣合うビツト周期
の位置でお互いの波形で干渉しないように波形を等化す
る必要があり（ナイキスト条件）、このため低周波成分
に関しては積分を行い（積分検出法）、高周波成分に関
してはトランスバーサルフイルター等を使用して周波数
特性を補正するという手段が取られる。 これらの装置では、再生信号から元のデジタル信号を
復元するためにビツト同期，ワード同期、さらにブロツ
ク同期を取ることが必須となる。このため、一定同期で
同期信号を付加し、再生時にはこの同期信号を検出する
ことによりワード同期，ブロツク同期の基準とする方法
が採用されている。この同期信号としては、これまで鋭
い自己相関を持つバーカー系列や、Ｍ系列が、またデー
タの記録パターンが限定されている場合には、データ中
に発生しないパターンが使用される。例えば、NRZ信号
を記録再生する場合、同期信号として７ビツトのバーカ
系列を取ると（1110010）およびこのパターンの巡回シ
フトパターンとなる（７ビツトの場合はＭ系列と一致す
る）。 これらの系列には最小反転間隔となるパターン（“01
0"または“101"）が含まれており、隣接ビツト間の干渉
が増加すると同期信号に誤りが発生しやすいという問題
があつた。 もし同期パターンに誤りが発生すると、このブロツク
のデータがすべて再生不能となるため、再生回路側では
予測による同期保護など、種々の同期保護の手段が取ら
れていた。 なおこの種の従来技術としては例えば、特開昭58-948
6号，同58-9487号等が挙げられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、記録密度の増加に伴い、記録減磁やギヤツプ
ロス，スペーシングロスなどの影響が非常に大きくな
る。このため，再生信号の高周波成分が大幅に劣化し、
同期信号に発生する誤りが急増するという問題が起こ
る。 第６図に従来の同期信号の記録再生波形の１例を示
す。（Ａ）は７ビツトのバーカ系列（1110010）であ
り、これを記録再生すると（Ｂ）のような波形になる。
再生信号がナイキスト条件を満足すると識別点nTでは隣
接ビツト間の干渉がゼロとなり、“1"と“0"が正しく再
生できる。 しかし、記録密度の増加に伴い、種々のロスによる隣
接ビツト間の干渉が急増し、高周波特性が劣化する。こ
のため、（Ｃ）に示すように“010"等の最短反転間隔を
含む部分で再生レベルが急激に低下し、この位置で符号
誤りが発生しやすくなり、同期信号の検出確率が低下す
るという問題がおこる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明では、まず同期信号として最短反転間隔を含ま
ないパターンを使用する。また、同期信号部分のデータ
を強調した形で記録、または再生する。これにより、種
々のロスにより隣接ビツト間の干渉が急増した場合で
も、同期信号を正しく検出することができ、再生信号の
信頼性を大幅に向上できる。 〔作用〕 第７図に本発明の同期信号波形の１例を示し、この図
を用いて本発明の作用を説明する。同期信号には最小反
転間隔“010"または“101"のパターンを含まない、例え
ば、（Ａ）に示すような“1100011"パターンを使用す
る。再生信号がナイキスト条件を満足すると（Ｂ）のよ
うな波形となり、識別点nTでは隣接ビツト間の干渉がゼ
ロとなり、“1"と“0"を正しく再生できる。 また、スペーシングロス等による隣接ビツト間の干渉
が急増しても最高周波数となるパターンを含んでいない
ため，（Ｃ）に示すように識別点では干渉の少ない波形
が再生される。したがつて、周波数特性の劣化に対する
影響は非常に少なく、同期信号を正しく再生することが
できる。 次に記録時の波形補償方法に関して説明する。第８図
は磁気記録再生における、記録電流と再生信号レベルの
関係を示したものである。記録する最高周波数をｆθと
すると、高密度磁気記録においては、（ａ）のように記
録電流波形に対して極大値を取る特性、または飽和特性
を示す。このため通常は、記録最高周波数ｆθに対する
最適記録電流Ｉθでデジタル信号を記録する。従つて、
低周波数信号f1に対しては最適記録電流値I1より小さな
値となつている。本発明では、同期信号としては最高周
波数ｆθを含んでいない点を利用して、同期部分に対し
ては低周波数成分（例えばf1）に対する最適記録電流値
（I1）で信号を記録する。この結果、再生同期信号レベ
ルは従来の再生レベルに比較して大幅に増加し、再生同
期信号の信頼度を向上することができる。 さらに、本発明ではデジタルデータ部と同期信号部分
に対して、それぞれ別の周波数特性を持つ再生回路で信
号を再生する。例えば第４図に示すように２種類の再生
回路すなわちデータ用等化器11,同期信号用等化路12を
準備し、一方の回路11をデジタルデータ再生用、他方の
回路12を同期信号再生用とする。回路11は第９図（Ａ）
に示すように周波数ｆθに対してナイキスト条件を満足
するように設定し、回路12は同期信号に含まれる低周波
成分を中心に再生するように設定する。例えば周波数f1
がナイキスト周波数となるように合わせる。この結果、
再生同期波形は第７図（Ｃ）に示すような波形となり、
このパターンに対しては符号間干渉の少ない波形で同期
信号を検出できる。この状態では、同期信号再生用の回
路12の高周波領域の雑音は非常に小さくなつているた
め、再生同期信号の信頼性を大幅に向上できる。 〔実施例〕 以下、本発明の第１の実施例を第１図を用いて説明す
る。入力端子１に入力されたデイジタル信号1aはスイツ
チ２に入力される。同期信号発生回路３では、最短反転
間隔を含まない同期信号3aを発生する。例えば７ビツト
の同期信号としては、“1100011"のようなパターンを発
生させる。第２図は、この同期信号発生回路３の一例で
あり、パラレルシリアル変換器31の入力端に上記パター
ンを設定し、クロツクパルスに同期してデータをシリア
ル信号31aとして読み出せばよい。またこの回路の代わ
りに、リードオンリーメモリ（ROM）を使用してもよ
い。 第１図に戻り、同期信号発生器３で発生させた同期信
号3aをスイツチ２に入力する。スイツチ２では、制御回
路４の信号によつて通常はデジタル信号1aを、同期期間
は同期信号3aを選択して出力する。従つて、本発明は従
来とほぼ同様の回路規模で実現できる。 次に、本発明による同期信号の記録波形補償方法につ
いて再び第１図を利用して説明する。同期信号部分の記
録電流量を第８図に示すI1、デジタルデータ部の記録電
流量をＩθにするため、第１図に入力データ1aに対し
て、同期信号発生回路３の出力レベルをI1/Iθだけ大き
く設定する。この結果、第３図（Ａ）に示すように同期
信号部分の記録電流のみを必要な値I1に設定することが
できる。再生時には、従来の回路を使用することによ
り、同期信号のみほかより高レベルで再生することがで
き、雑音が多い状態でも正しく同期信号を再生できる。
なおデータ部との接続部での影響を低減するため（Ｂ）
のように端部で記録レベルをＩθに戻してもよい。 第４図に本発明による同期信号の再生波形補償回路の
１例を示し、この図を用いて同期信号の再生方法を説明
する。再生信号10aはデジタルデータ用等化器11と同期
信号用等化器12に入力される。データ用等化器は通常と
同様に記録最高周波数ｆθがナイキスト周波数となるよ
うに補償する。この結果、第５図（Ｂ）のようなデータ
が再生される。これに対して、同期信号用等化器12では
例えばf1がナイキスト周波数となるように信号を等化す
る。この場合、再生信号は第５図（Ｃ）のように最短反
転間隔となる“010"や“101"パターンは符号間干渉が大
きく符号誤りとなるが、これ以外のパターンに関しては
正しく再生することができる。したがつて、同期信号用
等化器12の出力中の高周波領域の雑音を大幅に低減する
ことができ、再生同期信号の信頼性を向上できる。この
同期信号12と再生デジタルデータ11をデジタル処理回路
13に入力し、データのワード同期，ブロツク同期を取れ
ばよい。 また、同期信号用等化器12は、デジタルデータ用等化
器11の出力信号に対してf1以下の周波数のみを通すフイ
ルターを通してもよい。 〔発明の効果〕 本発明によれば、デジタル同期信号を記録再生する方
式において、最短反転間隔を含まないパターンのみを同
期信号として使用することにより、同期信号検出の信頼
性を向上することができる。 またこのようなパターンのみを使用することにより、
記録時や再生時において、デジタルデータと同期信号部
の周波数特性を変え、最適な状態で同期信号を再生する
ことができる。 なお、記録信号波形はNRZ信号を例に述べたが、NRZI
信号やMFM信号などにも適用できることはいうまでもな
い。
る。 〔従来の技術〕 デジタル信号を磁気テープや磁気デイスク等に記録す
る装置では、“1"または“0"の情報に対応した電流で磁
気ヘツドを駆動し、磁気媒体に磁化パターンを形成す
る。信号の再生は、磁気ヘツドのギヤツプ部を通る磁束
変化といて検出するため、データの変化点の微分値が信
号として再生される。また、高周波成分に関しては、記
録減磁やギヤツプロス、スペーシングロスなどの影響で
隣接ビツト間の干渉が増加し、再生した高周波成分が急
激に低下する特性を示す。 デジタル信号の再生波形としては、隣合うビツト周期
の位置でお互いの波形で干渉しないように波形を等化す
る必要があり（ナイキスト条件）、このため低周波成分
に関しては積分を行い（積分検出法）、高周波成分に関
してはトランスバーサルフイルター等を使用して周波数
特性を補正するという手段が取られる。 これらの装置では、再生信号から元のデジタル信号を
復元するためにビツト同期，ワード同期、さらにブロツ
ク同期を取ることが必須となる。このため、一定同期で
同期信号を付加し、再生時にはこの同期信号を検出する
ことによりワード同期，ブロツク同期の基準とする方法
が採用されている。この同期信号としては、これまで鋭
い自己相関を持つバーカー系列や、Ｍ系列が、またデー
タの記録パターンが限定されている場合には、データ中
に発生しないパターンが使用される。例えば、NRZ信号
を記録再生する場合、同期信号として７ビツトのバーカ
系列を取ると（1110010）およびこのパターンの巡回シ
フトパターンとなる（７ビツトの場合はＭ系列と一致す
る）。 これらの系列には最小反転間隔となるパターン（“01
0"または“101"）が含まれており、隣接ビツト間の干渉
が増加すると同期信号に誤りが発生しやすいという問題
があつた。 もし同期パターンに誤りが発生すると、このブロツク
のデータがすべて再生不能となるため、再生回路側では
予測による同期保護など、種々の同期保護の手段が取ら
れていた。 なおこの種の従来技術としては例えば、特開昭58-948
6号，同58-9487号等が挙げられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、記録密度の増加に伴い、記録減磁やギヤツプ
ロス，スペーシングロスなどの影響が非常に大きくな
る。このため，再生信号の高周波成分が大幅に劣化し、
同期信号に発生する誤りが急増するという問題が起こ
る。 第６図に従来の同期信号の記録再生波形の１例を示
す。（Ａ）は７ビツトのバーカ系列（1110010）であ
り、これを記録再生すると（Ｂ）のような波形になる。
再生信号がナイキスト条件を満足すると識別点nTでは隣
接ビツト間の干渉がゼロとなり、“1"と“0"が正しく再
生できる。 しかし、記録密度の増加に伴い、種々のロスによる隣
接ビツト間の干渉が急増し、高周波特性が劣化する。こ
のため、（Ｃ）に示すように“010"等の最短反転間隔を
含む部分で再生レベルが急激に低下し、この位置で符号
誤りが発生しやすくなり、同期信号の検出確率が低下す
るという問題がおこる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明では、まず同期信号として最短反転間隔を含ま
ないパターンを使用する。また、同期信号部分のデータ
を強調した形で記録、または再生する。これにより、種
々のロスにより隣接ビツト間の干渉が急増した場合で
も、同期信号を正しく検出することができ、再生信号の
信頼性を大幅に向上できる。 〔作用〕 第７図に本発明の同期信号波形の１例を示し、この図
を用いて本発明の作用を説明する。同期信号には最小反
転間隔“010"または“101"のパターンを含まない、例え
ば、（Ａ）に示すような“1100011"パターンを使用す
る。再生信号がナイキスト条件を満足すると（Ｂ）のよ
うな波形となり、識別点nTでは隣接ビツト間の干渉がゼ
ロとなり、“1"と“0"を正しく再生できる。 また、スペーシングロス等による隣接ビツト間の干渉
が急増しても最高周波数となるパターンを含んでいない
ため，（Ｃ）に示すように識別点では干渉の少ない波形
が再生される。したがつて、周波数特性の劣化に対する
影響は非常に少なく、同期信号を正しく再生することが
できる。 次に記録時の波形補償方法に関して説明する。第８図
は磁気記録再生における、記録電流と再生信号レベルの
関係を示したものである。記録する最高周波数をｆθと
すると、高密度磁気記録においては、（ａ）のように記
録電流波形に対して極大値を取る特性、または飽和特性
を示す。このため通常は、記録最高周波数ｆθに対する
最適記録電流Ｉθでデジタル信号を記録する。従つて、
低周波数信号f1に対しては最適記録電流値I1より小さな
値となつている。本発明では、同期信号としては最高周
波数ｆθを含んでいない点を利用して、同期部分に対し
ては低周波数成分（例えばf1）に対する最適記録電流値
（I1）で信号を記録する。この結果、再生同期信号レベ
ルは従来の再生レベルに比較して大幅に増加し、再生同
期信号の信頼度を向上することができる。 さらに、本発明ではデジタルデータ部と同期信号部分
に対して、それぞれ別の周波数特性を持つ再生回路で信
号を再生する。例えば第４図に示すように２種類の再生
回路すなわちデータ用等化器11,同期信号用等化路12を
準備し、一方の回路11をデジタルデータ再生用、他方の
回路12を同期信号再生用とする。回路11は第９図（Ａ）
に示すように周波数ｆθに対してナイキスト条件を満足
するように設定し、回路12は同期信号に含まれる低周波
成分を中心に再生するように設定する。例えば周波数f1
がナイキスト周波数となるように合わせる。この結果、
再生同期波形は第７図（Ｃ）に示すような波形となり、
このパターンに対しては符号間干渉の少ない波形で同期
信号を検出できる。この状態では、同期信号再生用の回
路12の高周波領域の雑音は非常に小さくなつているた
め、再生同期信号の信頼性を大幅に向上できる。 〔実施例〕 以下、本発明の第１の実施例を第１図を用いて説明す
る。入力端子１に入力されたデイジタル信号1aはスイツ
チ２に入力される。同期信号発生回路３では、最短反転
間隔を含まない同期信号3aを発生する。例えば７ビツト
の同期信号としては、“1100011"のようなパターンを発
生させる。第２図は、この同期信号発生回路３の一例で
あり、パラレルシリアル変換器31の入力端に上記パター
ンを設定し、クロツクパルスに同期してデータをシリア
ル信号31aとして読み出せばよい。またこの回路の代わ
りに、リードオンリーメモリ（ROM）を使用してもよ
い。 第１図に戻り、同期信号発生器３で発生させた同期信
号3aをスイツチ２に入力する。スイツチ２では、制御回
路４の信号によつて通常はデジタル信号1aを、同期期間
は同期信号3aを選択して出力する。従つて、本発明は従
来とほぼ同様の回路規模で実現できる。 次に、本発明による同期信号の記録波形補償方法につ
いて再び第１図を利用して説明する。同期信号部分の記
録電流量を第８図に示すI1、デジタルデータ部の記録電
流量をＩθにするため、第１図に入力データ1aに対し
て、同期信号発生回路３の出力レベルをI1/Iθだけ大き
く設定する。この結果、第３図（Ａ）に示すように同期
信号部分の記録電流のみを必要な値I1に設定することが
できる。再生時には、従来の回路を使用することによ
り、同期信号のみほかより高レベルで再生することがで
き、雑音が多い状態でも正しく同期信号を再生できる。
なおデータ部との接続部での影響を低減するため（Ｂ）
のように端部で記録レベルをＩθに戻してもよい。 第４図に本発明による同期信号の再生波形補償回路の
１例を示し、この図を用いて同期信号の再生方法を説明
する。再生信号10aはデジタルデータ用等化器11と同期
信号用等化器12に入力される。データ用等化器は通常と
同様に記録最高周波数ｆθがナイキスト周波数となるよ
うに補償する。この結果、第５図（Ｂ）のようなデータ
が再生される。これに対して、同期信号用等化器12では
例えばf1がナイキスト周波数となるように信号を等化す
る。この場合、再生信号は第５図（Ｃ）のように最短反
転間隔となる“010"や“101"パターンは符号間干渉が大
きく符号誤りとなるが、これ以外のパターンに関しては
正しく再生することができる。したがつて、同期信号用
等化器12の出力中の高周波領域の雑音を大幅に低減する
ことができ、再生同期信号の信頼性を向上できる。この
同期信号12と再生デジタルデータ11をデジタル処理回路
13に入力し、データのワード同期，ブロツク同期を取れ
ばよい。 また、同期信号用等化器12は、デジタルデータ用等化
器11の出力信号に対してf1以下の周波数のみを通すフイ
ルターを通してもよい。 〔発明の効果〕 本発明によれば、デジタル同期信号を記録再生する方
式において、最短反転間隔を含まないパターンのみを同
期信号として使用することにより、同期信号検出の信頼
性を向上することができる。 またこのようなパターンのみを使用することにより、
記録時や再生時において、デジタルデータと同期信号部
の周波数特性を変え、最適な状態で同期信号を再生する
ことができる。 なお、記録信号波形はNRZ信号を例に述べたが、NRZI
信号やMFM信号などにも適用できることはいうまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第２図は
本発明による同期信号発生回路図、第３図は本発明によ
る記録電流波形図、第４図は本発明による再生回路図、
第５図は再生信号波形図、第６図は従来の同期信号の再
生波形図、第７図は本発明の同期信号の再生波形図、第
８図は記録電流と再生信号レベルの関係を示す図、第９
図は本発明による再生回路の周波数特性を示す図であ
る。 ２……スイツチ、３……同期信号発生回路、４……制御
回路、11……デジタルデータ用等化回路、12……同期信
号用等化回路。
本発明による同期信号発生回路図、第３図は本発明によ
る記録電流波形図、第４図は本発明による再生回路図、
第５図は再生信号波形図、第６図は従来の同期信号の再
生波形図、第７図は本発明の同期信号の再生波形図、第
８図は記録電流と再生信号レベルの関係を示す図、第９
図は本発明による再生回路の周波数特性を示す図であ
る。 ２……スイツチ、３……同期信号発生回路、４……制御
回路、11……デジタルデータ用等化回路、12……同期信
号用等化回路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三田 誠一
東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 土居 信数
東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 村田 宣男
東京都小平市御幸町32番地 日立電子株
式会社小金井工場内
(72)発明者 天野 哲也
神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地
日立ビデオエンジニアリング株式会社内
(56)参考文献 特開 昭61−154237（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G11B 20/14
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．デジタル信号の記録再生方法において、デジタルデ
ータに含まれており、かつ、最少反転間隔を含まないパ
ターンのみを同期信号とすることを特徴とするデジタル
同期信号の記録再生方法。 ２．上記デジタル信号の記録再生方法において、デジタ
ルデータの記録特性と同期信号の記録特性を異なる記録
電流特性とすることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項記載のデジタル同期信号の記録再生方法。 ３．上記デジタル信号の記録再生方法において、デジタ
ルデータの再生特性と同期信号の再生特性を異なる周波
数特性とすることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載のデジタル同期信号の記録再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295235A JP2845878B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | デジタル同期信号の記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295235A JP2845878B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | デジタル同期信号の記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137473A JPH01137473A (ja) | 1989-05-30 |
| JP2845878B2 true JP2845878B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17817966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62295235A Expired - Fee Related JP2845878B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | デジタル同期信号の記録再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845878B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE40996E1 (en) | 1993-03-15 | 2009-11-24 | Panasonic Corporation | Optical recording disk capable of resynchronization in digital encoding and decoding |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154237A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-12 | Pioneer Electronic Corp | 同期方式 |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP62295235A patent/JP2845878B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137473A (ja) | 1989-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |